富马酸二甲酯对人角质形成细胞HaCat生长和自噬的影响

摘要 : 该文探讨了富马酸二甲酯(dimethyl fumarate, DMF)对人角质形成细胞HaCat增殖、细胞周期和细胞自噬的调节作用以及相关机理的影响。应用MTT实验和流式细胞术分别检测细胞增殖和细胞周期的变化。并用免疫荧光染色、Western blot技术检测自噬相关蛋白的水平与分布。结果显示, DMF在25 μmol/L时, 可较明显地抑制HaCat细胞的增殖, 当浓度达到150 μmol/L时, 细胞几乎完全失去增殖能力。低剂量DMF(25~50 μmol/L)同时也可显著抑制HaCat细胞DNA合成, 与对照组相比, S期细胞减少50%(P<0.01), 而G1期细胞增高近20%(P<0.05); 高剂量DMF(100 μmol/L)可导致G2与M期阻滞(P<0.01), 而氧自由基抑制剂NAC(N-Acetyl-L-cysteine)预处理则几乎完全逆转这一现象。DMF处理诱导细胞出现明显的自噬特征, 表现为LC3-II(microtubule associated protein 1 light chain 3-II)免疫荧光染色呈点状分布并与溶酶体颗粒重合, LC3蛋白质脂化为LC3-II以及自噬相关蛋白成熟型Cathepsin D、LAMP1(lysosome-associated membrane glycoprotein 1)、p62水平增加。此外, DMF对ERK(extracellular regulated protein kinases)、AKT(phosphatidylinositol 3 kinase)以及mTOR(mammalian target of rapamycin)信号相关蛋白的磷酸化也有显著的抑制作用。这些结果表明,DMF可显著抑制人角质形成细胞增殖、抑制DNA合成、诱导细胞发生自噬, 其机理可能与DMF抑制AKT/mTOR、ERK信号功能有关。