BCL3基因敲除对线粒体呼吸作用及ATP合成的影响

李莉1 张艺博1 张林波3 汤友静4 陈逸飞1 关丫丫1 牛玉娜1,2*

1新乡医学院医学检验学院, 新乡 453003; 2河南省免疫与靶向药物重点实验室, 新乡 453003; 3新乡医学院第三附属院医院, 新乡 453003; 4新乡医学院第一附属医院, 新乡 453100

摘要 :

B淋巴细胞瘤/白血病因子3(B cell CLL/lymphoma 3, BCL3)是一个转录辅调节因子, 通过结合转录因子对基因表达起激活或抑制作用, 维持细胞存活, 但其机制尚不清楚。该研究采用CRISPR/Cas9技术建立BCL3基因敲除的人宫颈癌HeLa细胞, 实时荧光定量PCR和Western blot验证敲除情况。使用特异性荧光探针法、萤火虫荧光素酶法、活细胞能量代谢动态分析法等技术手段检测BCL3基因敲除(BCL3-KO)对细胞内活性氧类(reactive oxygen species, ROS)水平、线粒体膜电位、线粒体呼吸作用以及ATP生成的影响。结果发现, BCL3-KO细胞内的相对ROS水平上升约 50%, 采用转染的方式恢复细胞内表达BCL3基因则可抑制ROS水平的上升; 与野生型HeLa细胞相比, BCL3-KO细胞的线粒体膜电位明显降低(P<0.001); BCL3敲除不影响细胞基础有氧呼吸速率, 但引起碳酰氰4-(三氟甲氧基)苯腙[carbomyl cyanide 4-(trifluorometyocy) phenylhydrazone, FCCP]诱导的最大(极限)呼吸速率显著上升(P<0.001); 相比野生型细胞, BCL3-KO细胞中的ATP的浓度下降 40%。该研究揭示了BCL3对线粒体功能的调控作用, 可能是其维护癌细胞存活的原因之一。