PNA-TPP通过Drp1介导的线粒体功能障碍削弱肺癌干样球干性并增强顺铂敏感性

《BMC Molecular and Cell Biology》：PNA-TPP treatment is associated with Drp1-related mitochondrial dysfunction and an enhanced response to cisplatin in A549-derived stem-like spheres

　　

摘要

背景

顺铂(CDDP)耐药性降低了非小细胞肺癌的治疗效果。肺癌干样细胞与药物耐受密切相关。线粒体功能障碍可能影响其干性及对治疗的反应。本研究检测了三苯基膦偶联肽核酸(PNA-TPP)是否能改变A549来源干样球对顺铂的反应。我们还探讨了这种作用是否与Drp1(动力蛋白相关蛋白1)相关的线粒体变化有关。

方法

通过单细胞克隆和无血清悬浮培养建立了A549来源的干样球。PNA-TPP被设计为靶向线粒体DNA D-环区域，以10 nmol/mL的浓度处理24小时。分别使用CCK-8法、氯化钠诱导法、球体形成法、Annexin V-FITC/PI流式细胞术、伤口愈合实验和Transwell实验检测细胞活力、集落形成能力、球体形成能力、凋亡、迁移和侵袭。分别使用JC-1染色、DCFH-DA流式细胞术结合DHE荧光染色和ELISA检测线粒体膜电位、活性氧(ROS)和ATP水平。使用qRT-PCR检测Drp1 mRNA表达水平，使用Western blot检测线粒体组分中Drp1蛋白水平。利用Drp1过表达和shRNA介导的敲低评估其参与作用。

结果

PNA-TPP增加了Drp1 mRNA表达和线粒体Drp1水平。PNA-TPP降低了线粒体膜电位和ATP水平，增加了ROS水平，降低了球体形成能力和八聚体结合转录因子4(OCT4)、SRY-box转录因子2(SOX2)和Nanog同源框(NANOG)的表达。与单独使用CDDP治疗相比，PNA-TPP预处理加CDDP导致细胞活力、集落形成、迁移和侵袭降低，同时凋亡增加，cleaved caspase-9/总caspase-9比值升高。Drp1过表达部分模拟了这些效果，而Drp1敲低在PNA-TPP处理后部分恢复了线粒体膜电位和干性相关表型。

结论

PNA-TPP处理与A549来源干样球中Drp1相关的线粒体功能障碍、减弱的干样表型以及对顺铂治疗反应增强相关。

临床试验编号

不适用。