丁酸钠通过自噬途径降解HIF-1α抑制结直肠癌细胞生长

目的:研究丁酸钠(sodium butyrate,NaB)对结直肠癌(colorectal cancer,CRC)细胞生长的影响及可能机制。方法:不同浓度NaB(0、1、2、5、10 mmol/L)处理结直肠癌HCT116细胞24 h后,MTT和平板克隆实验检测细胞生长情况,实时荧光定量PCR和Western blot检测缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)和乳酸脱氢酶A(lactate dehydrogenase-A,LDHA)的表达。3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)或氯喹(chloroquine,CQ)抑制自噬后NaB处理HCT116细胞,Western blot检测LC3Ⅱ蛋白表达。环己酰亚胺(cycloheximide,CHX)抑制蛋白质合成后NaB处理HCT116细胞,Western blot检测HIF-1α蛋白表达。蛋白酶体抑制剂MG132、氯化钴(cobalt chloride,CoCl2)或CQ抑制泛素蛋白酶体途径和自噬后NaB处理HCT116细胞,Western blot检测HIF-1α和LDHA的表达,MTT检测细胞活力。结果:2 mmol/L NaB即可显著抑制HCT116细胞活力和克隆形成能力(P<0.01)、下调HIF-1α和LDHA的表达(P<0.01)。5 mmol/L3-MA可阻断LC3Ⅱ生成(P<0.05),抑制NaB对LC3Ⅱ的上调(P<0.05);50μmol/L CQ可促进LC3Ⅱ在细胞内的蓄积(P<0.01),上调NaB促发的LC3Ⅱ蛋白水平的表达(P<0.05)。200μmol/L CHX处理HCT116细胞5 h可下调HIF-1α的表达(P<0.05),联用NaB将下调HIF-1α的时间提前至1 h(P<0.01)。CQ逆转了NaB对HIF-1α、LDHA和细胞活力的抑制作用(P<0.05),MG132与CoCl2无法逆转(P>0.05)。结论:NaB通过自噬途径下调HIF-1α蛋白稳定性,进而抑制其下游信号LDHA表达来达到抑制结直肠癌细胞生长的目的。