低氧诱导乳腺癌癌相关成纤维细胞能量代谢重塑细胞模型的构建

目的：构建低氧诱导的乳腺癌癌相关成纤维细胞（cancer-associated fibroblasts，CAF）能量代谢重塑（energy metabolism reprogramming，EMR）细胞模型，为其后续分子机制和生物学功能研究奠定基础。方法：以成对的永生化的乳腺癌癌旁组织来源正常成纤维细胞（normal fibroblasts，NF）和CAF为处理对象，根据O2]不同，NF和CAF细胞各分为常氧处理组和低氧处理组。不同氧浓度分别处理NF和CAF细胞0、1、3、6、12 h和24 h。葡萄糖消耗实验和乳酸生成实验检测细胞糖酵解水平；线粒体活性检测实验评估细胞氧化磷酸化（oxidative phosphorylation，OP）活性；Western blot实验检测细胞能量代谢相关蛋白包括单羧酸转运子4（monocarboxylate transporters 4，MCT4）、细胞色素氧化酶Ⅳ亚基（cytochrome oxidase Ⅳ subunit，COX Ⅳ）和低氧诱导因子1α亚基（hypoxia inducible factor 1α subunit，HIF1α）的蛋白表达量。结果：低氧与CAF细胞EMR呈剂量效应和时间效应关系，1%O2]作用24 h为最佳低氧处理条件。与NF常氧组相比，低氧处理（1%O2]作用24 h）使CAF葡萄糖吸收和乳酸产生能力分别增强2倍和3.1倍，明显抑制其氧化磷酸化活性，使CAF细胞中MCT4和HIF1α蛋白表达量分别上升3.1倍和3.9倍及COX Ⅳ下调90%。结论：低氧（1%O2]作用24 h）使CAF具有典型的EMR表型。本研究成功构建低氧诱导的乳腺癌CAF细胞EMR模型。