缺氧诱导因子-1α对A549细胞株中生存素表达及其生物学特性的影响

目的观察非小细胞肺癌细胞株A549中缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)对生存素转录的调控作用及对A549细胞增殖、凋亡及迁移的影响。方法用凝胶电泳迁移率实验(EMSA)检测生存素启动子序列与核蛋白结合的情况。EMSA实验分为阴性对照反应组、结合反应组、探针冷竞争反应组、突变探针的冷竞争反应组和特异性抗体反应组。应用脂质体将载体pcDNATM6.2-GW/EmGFP miRNA HIF-1α质粒和阴性(错义链)、内参(β-肌动蛋白)微小RNA(miRNA)质粒转染A549细胞。转染分为未处理组(正常A549细胞)、HIF-1α沉默组(转染HIF-1αmiRNA质粒)、阴性对照组和内参组。杀稻瘟菌素筛选阳性克隆扩大培养;用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白免疫印迹法筛选出对A549细胞干扰效果最佳的miRNA HIF-1α干扰载体;常氧、缺氧条件下检测各组中HIF-1α、生存素在mRNA和蛋白水平的变化;用细胞计数法、流式细胞术和转移小室迁移试验检测各组细胞增殖、凋亡及迁移细胞数。结果 (1)γ-32P标记的生存素启动子序列-26^-9 bp与A549细胞核蛋白作用,该条带可与HIF-1α抗体结合产生特异性抗体结合条带;(2)常氧下HIF-1α沉默组的HIF-1α和生存素mRNA分别为0.313±0.051和0.060±0.008,明显低于未处理组的1.042±0.036和1.071±0.016(F=436.433,0.002,均P<0.05);HIF-1α和生存素的蛋白含量分别为0.559±0.051和0.051±0.003,未处理组分别是1.452±0.146和0.194±0.007,两组比较差异有统计学意义(F值为53.525和331.646,均P<0.05)。缺氧条件下HIF-1α沉默组中HIF-1α、生存素的mRNA和蛋白分别为0.604±0.040、0.394±0.018、0.997±0.026、0.172±0.006,明显受到抑制(mRNA的t值分别为7.809和-28.936,均P<0.01;蛋白的t值分别为13.523和-14.202,均P<0.01);常氧条件下,转染miRNA后A549细胞增殖(24 h为0.273±0.008)无明显变化,但迁移细胞数(30±6)比未处理组(121±17)减少;缺氧条件下,转染miRNA后,A549细胞生长速度(24 h为0.273±0.008)减慢,细胞体外的迁移细胞数(75±4)减少(均P<0.05)。结论 A549细胞中生存素核心启动子上存在HIF-1α结合位点;miRNA沉默A549细胞HIF-1α表达后,可有效下调生存素基因表达,常氧条件下仅抑制细胞迁移,缺氧条件下不仅促进细胞凋亡,还可抑制细胞增殖和迁移。