三溴丙酮酸通过调控有氧糖酵解–细胞焦亡抑制低氧诱导的大鼠PASMCs增殖
汤程远1# 田云娜2# 程缘2 黄曼2 徐俊鹏2 林连根1 贾旭广3 骆珍珍4* 陈玲珑1* 王万铁2*
该文探讨了三溴丙酮酸(3-bromopyruvate, 3-BP)对低氧诱导的大鼠肺动脉平滑肌细 胞(pulmonary artery smooth muscle cells, PASMCs)的作用及机制。取生长状态良好的PASMCs, 在 其细胞密度为60%~70%时, 细胞饥饿处理24 h。随机将细胞分成4组: 正常对照组(Normal组)、正 常+3-BP组(Normal+3-BP组)、低氧造模组(Hypoxia组)、低氧+3-BP组(Hypoxia+3-BP组)。通过 CCK-8检测3-BP抑制低氧诱导PASMCs增殖的最适浓度; EDU检测各组细胞增殖情况; Western blot 检测各组细胞己糖激酶2(hexokinase 2, HK2)、丙酮酸脱氢酶(pyruvate dehydrogenase, PDH)、M2型 丙酮酸激酶(pyruvate kinase isozyme type 2, PKM2)、血清核苷酸结合寡聚结构域样受体蛋白3(nu cleotide-binding oligomerization domain, leucine-rich repeat and pyrin domain-containing 3, NLRP3)、 GSDMD 蛋白N-端片段(gasdermin D, GSDMD-N)、半胱氨酸蛋白酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase-1, Caspase-1)、白细胞介素-1β(interleukin-1 beta, IL-1β)、白细胞介素-18(interleukin-18, IL-18)增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen, PCNA)的蛋白表达变化; 乳酸试剂盒检测各 组细胞乳酸含量; 免疫荧光法检测各组细胞HK2、NLRP3基因表达情况; ELISA法检测各组细胞IL 1β、IL-18蛋白含量。结果显示, 3-BP抑制低氧诱导的PAMSCs增殖的有效浓度为40 μmol/L。与Nor mal组相比, Hypoxia组PAMSCs增殖显著增多(P<0.000 1), PCNA蛋白表达水平明显上升(P<0.05), HK2、PKM2蛋白表达水平显著上升(P<0.01), PDH蛋白表达水平明显下降(P<0.000 1), NLRP3 蛋白表达水平上升(P<0.01)、GSDMD-N蛋白表达水平上升(P<0.001)、P20蛋白表达水平上升 (P<0.05)、IL-1β蛋白表达水平上升(P<0.000 1)、IL-18蛋白表达水平上升(P<0.05); 乳酸含量明显 增多(P<0.000 1); 免疫荧光显示HK2阳性表达细胞数显著增加(P<0.001)、NLRP3阳性表达细胞数 显著增加(P<0.000 1); 各组肺组织IL-1β含量增多(P<0.001)、IL-18含量增多(P<0.01)。与Hypoxia 组相比, Hypoxia+3-BP组PAMSCs增殖显著减少(P<0.001), PCNA蛋白表达水平下降(P<0.01), HK2 蛋白表达水平明显下降(P<0.05)、PKM2蛋白表达水平明显下降(P<0.001), PDH蛋白表达水平上 升(P<0.01), NLRP3、GSDMD-N、IL-18蛋白表达水平下降(P<0.05), P20、IL-1β蛋白表达水平下 降(P<0.01); 乳酸含量明显降低(P<0.001); 免疫荧光显示HK2阳性表达细胞数显著减少(P<0.001)、 NLRP3阳性表达细胞数显著减少(P<0.000 1); 各组肺组织 IL-1β、IL-18蛋白含量降低(P<0.05)。总 之, 3-BP通过调控有氧糖酵解–细胞焦亡抑制低氧诱导的大鼠PASMCs增殖。
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