激活素A对胃癌细胞迁移和有氧糖酵解的影响

目的:探索转化生长因子-β超家族细胞因子激活素A(activin A)对胃癌细胞迁移和有氧糖酵解的影响,及其编码基因抑制素βA亚基(inhibinβA,INHBA)表达水平与胃癌患者预后的相关性.方法:用不同浓度激活素A处理胃癌细胞,蛋白质免疫印迹(Western blotting,Wb)检测激活素信号通路下游磷酸化Smad2/3(phosphorylated Smad2/3,pSmad2/3)水平上调情况,确定合适的激活素A作用浓度.Transwell和划痕实验评价激活素A对胃癌细胞迁移的影响,检测乳酸生成和葡萄糖摄取探索激活素A对胃癌细胞有氧糖酵解的影响.癌症基因组图谱(the Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库基因表达水平相关性分析联合Wb验证,探索激活素A可能影响哪些上皮间质转化(epithelial mesenchymal transformation,EMT)和糖酵解相关基因.利用TCGA、基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)等公共数据库分析INHBA在胃癌组织和癌旁胃黏膜组织中表达的差异,及其表达水平对患者生存的影响.结果:20 ng/mL以上浓度的激活素A作用24 h可显著上调pSmad2/3水平,故选择20 ng/mL的激活素A进行后续功能实验.激活素A处理后胃癌细胞迁移能力增强,葡萄糖摄取和乳酸产生均增加.INHBA与多个EMT相关基因及缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF1A)、葡萄糖转运蛋白3(glucose transporter 3,GLUT3)表达呈显著正相关[SNAI1:r=0.47,P=0;SNAI2:r=0.51,P=0;波形蛋白(vimentin,VIM):r=0.37,P=2.1×10-14;基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)2:r=0.64,P=0;MMP9:r=0.27,P=2.8×10-8;HIF1A:r=0.45,P=0;SLC2A3:r=0.42,P=0].激活素A处理后,snail、slug、VIM、MMP2、GLUT3等蛋白表达升高(P<0.05).INHBA在胃癌组织中表达明显高于癌旁胃黏膜组织,高表达INHBA的患者预后差.结论:激活素A可促进胃癌细胞迁移和有氧糖酵解,其机制可能是激活素A促进了EMT相关基因及GLUT3的表达,INHBA高表达是胃癌患者的不良预后标志.