3-溴丙酮酸通过抑制糖酵解阻止A549肺腺癌细胞增殖并诱导其凋亡

目的 探究3-溴丙酮酸(3-BP)对人肺腺癌A549细胞的增殖和凋亡的影响及机制.方法 采用噻唑蓝(MTT)法检测(10、20、40、80、160) μmol/L 3-BP处理24、48 h,对肺腺癌A549细胞存活率的影响;采用(0、50、100、150) μmol/L 3-BP处理肺腺癌A549细胞24 h,异硫氰酸荧光素标记的膜联索V/碘化丙啶(annexin V-FITC/PI)双染法结合流式细胞术检测A549细胞的凋亡率;试剂盒检测A549细胞ATP水平、2 ',7'-二氯二氢荧光黄二乙酸酯(DCFH-DA)染色结合流式细胞术检测细胞活性氧(ROS)水平变化,Western blot法检测糖酵解及凋亡相关蛋白己糖激酶2(HK-2)、单羧酸转运蛋白1(MCT1)、丙酮酸脱氢酶激酶1(PDK1)和凋亡相关B细胞淋巴瘤分子2(Bcl2)、Bcl2相关X蛋白(BAX)的表达.近红外荧光蛋白(iRFP)和荧光素酶双标记的A549细胞接种至裸鼠皮下,当皮下肿瘤体积达到100 mm3时,将所有裸鼠随机分成PBS组、5 mg/kg顺铂(DDP)组、7 mg/kg 3-BP组;每组5只,采用腹腔注射方式进行给药.HE染色检测肿瘤病变情况,免疫组织化学染色检测KI-67抗原(ki67)表达确定对肿瘤细胞增殖的影响,原位末端转移酶标记技术(TUNEL)检测肿瘤细胞凋亡情况,评估3-BP的体内抗肿瘤效果并进行肝肾功能检测确定3-BP肝肾毒性.结果 3-BP可以抑制A549细胞增殖,诱导其凋亡;与对照组相比,3-BP处理组ATP水平明显下降,ROS水平明显升高,HK-2、MCT1、PDK1、Bcl2蛋白表达明显降低,BAX表达明显增加.动物模型结果显示,与PBS组相比,3-BP可以抑制裸鼠肺腺癌移植瘤的生长,3-BP可以抑制肿瘤细胞的增殖并诱导其凋亡,3-BP对裸鼠肝肾毒性较为轻微,安全性较高.结论 3-BP通过抑制糖酵解抑制A549人肺腺癌细胞增殖并诱导其凋亡,对荷肺癌裸鼠的抗肿瘤效果较好且肝肾毒性较低.