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PGC-1α通过线粒体介导巨噬细胞极化状态的机制研究
靳鑫, 倪田根, 王宁, 罗浩军, 雷悠扬, 明佳     
400010 重庆, 重庆医科大学附属第二医院乳甲外科
[摘要] 目的 探讨通过敲低PGC-1α对肿瘤相关巨噬细胞(tumor associated macrophages, TAMs)极化状态的影响及其机制。方法 以小鼠腹腔巨噬细胞(mouse peritoneal macrophages,PMs)为研究对象,与4T1细胞共培养24 h建立TAMs;shRNA转染构建瞬时低表达PGC-1α的TAMs;Western blot检测TAMs中PGC-1α、TAMs极化指标、TAMs线粒体功能蛋白的蛋白表达;Real-time PCR(qRT-PCR)检测TAMs的mtDNA水平;流式细胞术检测TAMs极化标志物,ROS水平的变化;ATP测定试剂盒检测TAMs中ATP水平的变化。结果 与PMs组比较,TAMs组PGC-1α蛋白表达上调(P < 0.05),M2型分泌细胞因子蛋白(TGF-β1、IL-10)表达升高(P < 0.05),线粒体功能相关蛋白(NRF-1、TFAM)表达升高(P < 0.05),M2型极化标记物(CD206)表达升高(P < 0.05),M1型分泌细胞因子蛋白(TNF-α、IL-1β)表达降低(P < 0.05);sh-PGC-1α TAMs组较TAMs组发生了相反的变化,即PGC-1α蛋白表达降低(P < 0.05),M2型分泌细胞因子蛋白(TGF-β1、IL-10)表达降低(P < 0.05),线粒体功能相关蛋白(NRF-1、TFAM)表达降低(P < 0.05),M2型极化标记物(CD206)表达降低(P < 0.05),M1型分泌细胞因子蛋白(TNF-α、IL-1β)表达升高(P < 0.05),M1型极化标记物(CD86)表达升高(P < 0.05)。结论 PGC-1α参与了乳腺TAMs向M2极化的过程,其机制可能为癌细胞与TAMs相互作用,增强了TAMs中依赖PGC-1α的线粒体功能,促使细胞向M2分化,并产生M2型细胞因子。
[关键词] 乳腺癌     肿瘤相关巨噬细胞     PGC-1α     线粒体功能    
Mechanism of mitochondria-mediated PGC-1α in macrophage polarization
JIN Xin, NI Tiangen, WANG Ning, LUO Haojun, LEI Youyang, MING Jia     
Department of Breast and Thyroid Surgery, the Second Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing, 400010, China
Supported by the Project of Medical Research of Chongqing Municipal Health and Family Planning Commission (2016ZDXM012), the General Project of Technology Innovation in Application Demonstration and the Social and Livelihood of Chongqing (CSTC2018jscx-msybx0020), and the Project of Science and Technology Plan of Yuzhong District, Chongqing (20160104)
Corresponding author: MING Jia, E-mail: mjia1001@sina.com
[Abstract] Objective To investigate the effect of knocking down peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1α) on the polarization in tumor-associated macrophages (TAMs). Methods Mouse peritoneal macrophages (PMs) were co-cultured with mouse mammary tumor cell line 4T1 for 24 h to establish TAMs. shRNAs sequence of PGC-1α was synthesized and transfected to construct TAMs with transient low expression of PGC-1α. Western blotting was used to detect the expression of PGC-1α and mitochondrial function-related proteins. Real-time PCR (qRT-PCR) was employed to measure the mtDNA levels, flow cytometry to detect macrophage polarization markers, reactive oxygen species (ROS) kit to test the generation of ROS, and ATP assay kit to study the ATP level in the TAMs. Results Compared with PMs, PGC-1α was up-regulated in TAMs (P < 0.05), so were the M2-type secreted cytokines (TGF-β1 and IL-10) (P < 0.05), mitochondrial function-related proteins [nuclear respiratory factor 1 (NRF1) and mitochondrial transcription factor A (TFAM)] (P < 0.05), and M2 type polarization marker (CD206) (P < 0.05), but the levels of M1 type secreted cytokines (TNF-α and IL-1β) were decreased (P < 0.05). sh-PGC-1α transfection led to opposite changes when compared with TAMs (all P < 0.05). Conclusion PGC-1α is involved in the polarization of breast TAMs to M2. The mechanism may be due to the interaction between the tumor cells and TAMs, which enhances the PGC-1α-dependent mitochondrial function in TAMs, promotes cell differentiation to M2, and then produces M2 cytokines.
[Key words] breast cancer     tumor-associated macrophages     PGC-1α     mitochondrial function    

乳腺癌中肿瘤相关巨噬细胞(tumor associated macrophages, TAMs)是肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)的主要组成部分之一,约占细胞总量的50%左右[1]。TAMs通过释放多种细胞因子促进癌症的进展,包括促进肿瘤细胞的生长、侵袭、转移以及促血管生成[2]。巨噬细胞的可塑性极高,为了响应肿瘤细胞和TME中各种信号的刺激而分化为不同的亚群及功能表型,巨噬细胞的活化一般分为促炎性激活的M1型和抗炎性激活的M2型[3]。TAMs已被证实大多数是M2型巨噬细胞且为M2d亚型[4]。也有研究表明乳腺癌可诱导TAMs向M2型分化[5],此外TAMs又反过来促使肿瘤细胞发生侵袭转移[6-7]。由于TAMs的活化表型与肿瘤细胞的侵袭转移密切相关,因此控制TAMs活化的调控蛋白有望成为新的治疗靶点[8]

代谢重编程是肿瘤细胞、肿瘤微环境中的免疫细胞或者间质细胞的重要特征,也是巨噬细胞活化的物质基础[9]。我们前期的研究发现,与PMs相比,乳腺癌TAMs中miR-382表达降低,PGC-1α表达增高,多表现为M2极化状态,同时,M2抗炎型分泌细胞因子蛋白表达增多[10]。有数据表明M2型的TAMs的代谢特征表现为线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)增强和脂肪酸-β氧化的增强[11-12],线粒体通过氧化磷酸化(OXPHOS)合成ATP为细胞供能[13],过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助活化因子1α(PGC-1α)是促进线粒体生物合成,增强呼吸能力和OXPHOS的转录共激活因子[14]。有研究用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导败血症模型研究机体的炎症反应,发现炎症反应可以影响PGC-1α的表达[15]。对肝细胞的研究发现上调PGC-1α抑制炎症反应,而用siRNA敲低PGC-1α后抑制炎症反应的现象消失[16]。这些客观事实充分说明了能量代谢与炎症反应之间相互联系、彼此调控的双向关系。那么,乳腺TAMs的PGC-1α介导的线粒体功能是否对其极化状态有影响目前尚不清楚。本研究以小鼠腹腔巨噬细胞(PMs)和小鼠乳腺癌细胞(4T1)为研究对象,利用Transwell共培养24 h后观察TAMs中PGC-1α对极化状态的影响,并探讨其中可能的机制。

1 材料与方法 1.1 主要材料及试剂

4T1小鼠乳腺癌细胞株购自中国科学院上海生命科学研究院细胞库;RPMI1640培养基、胎牛血清来自美国GIBCO公司;IL-10抗体、TNF-α抗体、IL-1β抗体来自美国Abcam公司,TGF-β1抗体购自美国R & D公司,NRF1抗体、TFAM抗体、β-actin抗体、山羊抗兔IgG二抗、山羊抗小鼠IgG二抗、山羊抗大鼠IgG二抗来自武汉Proteintech公司;Fitc标记的CD86、APC标记的CD206抗体来自美国Thermo Fisher Scientific公司;低表达PGC-1α的shRNA来自重庆莱博斯生物技术有限公司;Lipofectamine2000转染试剂来自重庆金麦生物技术有限公司;PCR引物均购于武汉Servicebio公司;E.Z.N.ATMDNA提取试剂盒,质粒抽提试剂盒来自美国OMEGA公司;DHE-Ros探针购自美国Invitrogen公司;0.4、8 μm Transwell小室来自美国Corning公司;Western blot相关试剂来自重庆鼎国生物技术有限责任公司;ATP测定试剂盒来自上海碧云天生物技术公司。

1.2 方法

1.2.1 细胞培养

4T1细胞培养于含有10%胎牛血清(FBS)、1%的青霉素-链霉素双抗的RPMI1640培养基中,在37 ℃、5%CO2及饱和湿度的培养箱中常规培养,用0.25%的胰酶消化传代,实验所用细胞处于对数生长期。

1.2.2 PMs的提取及培养

PMs的提取方法见文献[17]。将小鼠脱颈椎处死,并浸入75%乙醇中10 s,取出小鼠沥干后用注射器吸取6 mL RPMI1640培养基注入小鼠腹腔中,轻揉小鼠腹部2 min后用注射器将腹腔液吸入离心管中,在1 000 r/min,4 ℃条件下离心10 min,提取的PMs接种在含10%胎牛血清、1%的青霉素-链霉素双抗的RPMI1640培养基中,37 ℃、5%CO2及饱和湿度的培养箱中常规培养,实验所用细胞处于对数生长期。

1.2.3 shRNA转染

将PMs以5×105/孔均匀接种至6孔板,每孔含10%FBS不含抗生素的RPMI1640培养基3 mL,轻轻混匀后常规培养,12 h后待细胞贴壁并长满50%视野时准备转染,将8 μg质粒(sh-Control、sh-PGC-1α-1、sh-PGC-1α-2、sh-PGC-1α-3)与20 μL Lipofectamine 2000混匀于500 μL Opti-MEMI无血清培养基中,放于37 ℃敷箱中孵育25 min后加入6孔板中混匀后继续置于培养箱中培养,48 h后换为含10% FBS不含抗生素的RPMI1640常规培养基继续培养48 h后,用Western blot检测目的蛋白在PMs中的改变。

1.2.4 实验分组

分为PMs组,TAMs组和sh-PGC-1α TAMs组。本实验分组主要用于检测PMs在4T1作用成为TAMs后干扰PGC-1α前后巨噬细胞中PGC-1α、极化状态、线粒体相关功能的研究。具体实验过程是利用Transwell(孔径0.4 μm)共培养体系[18],将5×105/孔PMs或sh-PGC-1α PMs接种于6孔培养板底部,将5×105/孔4T1接种在与6孔培养板匹配的Transwell悬挂小室,二者分开培养至细胞贴壁后,将贴有4T1的小室移至PMs的6孔板中,建立上下双层细胞共培养体系,PMs组放入仅有培养基的6孔板中,继续培养24 h。每组实验重复3次。

1.2.5 TAMs极化状态测定

用0.25%胰酶消化收集各组PMs(见1.2.4实验分组),PBS洗涤3次,离心后加入2 mL 4%多聚甲醛固定5 min,固定好后用PBS洗涤3次,离心后加入2 mL 0.1% Triton通透5 min,PBS洗涤3次,离心后加入CD206(0.125 μg/100 μL)和CD86(0.25 μg/100 μL)抗体重悬,避光冰上孵育30 min,PBS洗涤2次,离心后加入300 μL PBS重悬,流式细胞术检测细胞极化状态。

1.2.6 TAMs流式ROS含量测定

用0.25%胰酶消化收集各组PMs(见1.2.4实验分组)并以1×105/mL重悬于PBS中。加入200 μL 10 μmol/L DHE-ROS探针,混匀,37 ℃避光孵育30 min。加500 μL无血清RPMI1640培养基洗涤离心,重复2次。弃上清加500 μL PBS重悬,流式细胞术检测细胞ROS水平。

1.2.7 ATP水平实验检测

用0.25%胰酶消化收集各组PMs(见1.2.4实验分组)并用冰预冷PBS洗涤3次,以1×106/mL重悬于PBS中。将ATP裂解缓冲液加入细胞中混匀并在冰上孵育30 min。细胞在4 ℃以12 000 r/min离心5 min,然后按照ATP测定试剂盒具体步骤测量上清液中的ATP水平。结果使用ATP标准溶液对ATP测量值进行标准化计算并使用BCA蛋白测定试剂盒检测。

1.2.8 mtDNA水平实验检测

用0.25%胰酶消化收集各组PMs(见1.2.4实验分组),用冰预冷PBS洗涤3次,提取细胞总DNA的步骤按照E.Z.N.ATMDNA提取试剂盒的说明操作。使用特异性指标Cytb,B2m以及内参Cox4对细胞mtDNA的含量进行分析。具体引物信息见表 1

表 1 mtDNA引物序列与扩增长度
引物名称 引物序列 扩增长度
Cytb 上游5′-TCATTCATTGACCTACCTGCCC-3′下游5′-ATTGAGGCTCCGTTTGCGTG-3′ 218 bp
B2m 上游5′-CTCACTGACCGGCCTGTATG-3′下游5′-TTCCCGTTCTTCAGCATTTGG-3′ 153 bp
Cox4 上游5′-GGGAGTGTTGTGAAGAGTGAAGA-3′下游5′-GCCAGCAGTATGGAATGGGTAT-3′ 274 bp

1.2.9 Western blot检测

收集各组PMs、4T1(见1.2.4实验分组)并用冰预冷PBS洗涤3次,之后在冰上操作加入RIPA裂解液裂解后提取总蛋白,BCA试剂盒测定蛋白浓度。以30 μg为上样量,进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,0.45 μm PVDF转膜(恒压100 V,100 min),用5%(0.05 μg/mL)脱脂牛奶室温摇床封闭90 min,TBST洗膜后孵育一抗4 ℃过夜,其中PGC-1α、NRF-1、TFAM、TNF-α、IL-1β、IL-10、TGF-β1、β-actin的抗体稀释浓度分别是1 :1 000、1 :1 000、1 :1 000、1 :1 000、1 :1 000、1 :1 500、1 :1 500、1 :1 000、1 :1 500、1 :10 000。TBST洗膜后加对应的二抗(1 :8 000)室温摇床孵育1 h,洗膜后化学发光显色。

1.3 统计学分析

采用SPSS 25.0统计软件,计量资料以x±s表示,两组间比较采用独立样本t检验,多组间比较采用单因素方差分析。检验水准α=0.05。

2 结果 2.1 shRNA转染

用3种sh-PGC-1α质粒(sh-Control、sh-PGC-1α-1、sh-PGC-1α-2、sh-PGC-1α-3)转染PMs,构建低表达PGC-1α的PMs细胞系。如图 1所示,转染sh-PGC-1α-2质粒的PMs中PGC-1α蛋白表达与Control组和sh-Control组相比明显下降(P < 0.05),所以我们选择sh-PGC-1α-2质粒进行后续实验。

1:Control组;2:sh-Control组;3:sh-PGC-1α-1组;4:sh-PGC-1α-2组;5:sh-PGC-1α-3组;A:Western blot检测结果;B:蛋白相对表达量;a:P < 0.05,与Control组比较;b:P < 0.05,与sh-Control组比较 图 1 3种sh-PGC-1α质粒转染PMs后PGC-1α蛋白表达验证

2.2 TAMs中PGC-1α表达变化

图 2所示,Western blot检测发现在TAMs组中PGC-1α蛋白表达的水平较PMs组显著升高(P < 0.05),而sh-PGC-1α TAMs的PGC-1α蛋白表达水平与TAMs比较显著降低(P < 0.05)。说明4T1与PMs共培养诱导产生的TAMs中PGC-1α蛋白表达升高,sh-PGC-1α可有效降低TAMs中PGC-1α的蛋白表达。

1:PMs组;2:TAMs组;3:sh-PGC-1α TAMs组;A:Western blot检测结果;B:蛋白相对表达量;a:P < 0.05,与PMs组比较;b:P < 0.05,与TAMs组比较 图 2 Western blot检测TAMs中PGC-1α的蛋白表达

2.3 TAMs中PGC-1α对线粒体功能的影响

2.3.1 TAMs中PGC-1α对ATP和ROS水平的影响

通过ATP测定试剂盒检测细胞ATP水平发现,TAMs组较PMs组ATP水平明显升高(P < 0.05);sh-PGC-1α TAMs组较TAMs组ATP水平降低(P < 0.05,图 3A)。通过DHE-ROS测定试剂盒检测细胞ROS水平发现,TAMs组较PMs组ROS水平降低(P < 0.05);sh-PGC-1α TAMs组较TAMs组ROS水平升高(P < 0.05,图 3B)。

1:PMs组;2:TAMs组;3:sh-PGC-1α TAMs组;A:ATP统计分析;B:ROS统计分析;a:P < 0.05,与PMs组比较;b:P < 0.05,与TAMs组比较 图 3 ATP及ROS测定试剂盒检测TAMs中ATP和ROS的水平

2.3.2 TAMs中PGC-1α对线粒体功能相关蛋白的影响

Western blot检测结果显示TAMs组较PMs组PGC-1α下游蛋白核呼吸因子-1(NRF-1),线粒体转录因子A(TFAM)表达水平升高(P < 0.05);sh-PGC-1α TAMs组较TAMs组中的NRF-1,TFAM均表达下降(P < 0.05,图 4)。

1:PMs组;2:TAMs组;3:sh-PGC-1α TAMs组;A:Western blot检测结果;B:蛋白相对表达量;a:P < 0.05,与PMs组比较;b:P < 0.05,与TAMs组比较 图 4 Western blot检测TAMs中线粒体功能相关蛋白NRF-1、TFAM的表达

2.3.3 TAMs中PGC-1α对mtDNA转录水平的影响

Cytb,B2m作为代表性的mtDNA转录产物,通过qRT-PCR检测结果显示TAMs组中Cytb和B2m的转录水平较PMs组显著增高(P < 0.05);sh-PGC-1α TAMs组中Cytb和B2m的转录水平较TAMs组显著降低(P < 0.05,图 5)。

1:PMs组;2:TAMs组;3:sh-PGC-1α TAMs组;a:P < 0.05,与PMs组比较;b:P < 0.05,与TAMs组比较 图 5 qRT-PCR检测TAMs中mtDNA(Cytb,B2m)的转录水平

2.4 PGC-1α对TAMs极化的影响

2.4.1 流式细胞仪检测PGC-1α对TAMs极化的影响

通过流式细胞仪检测发现TAMs组较PMs组CD86(M1型巨噬细胞标志物)表达降低0.08%,CD206(M2型巨噬细胞标志物)表达升高54.24%(P < 0.05);与TAMs比较,sh-PGC-1α TAMs组CD86(M1型巨噬细胞标志物)表达升高47.94%(P < 0.05),CD206(M2型巨噬细胞标志物)表达降低52.74%(P < 0.05, 表 2)。

表 2 流式细胞术检测PGC-1α对TAMs中CD86和CD206蛋白的表达(%, x±s)
组别 M1型细胞(CD86) M2型细胞(CD206)
PMs组 0.23±0.10 0.27±0.07
TAMs组 0.15±0.04a 54.51±1.04a
sh-PGC-1α TAMs组 48.09±1.79b 1.77±0.31b
a:P < 0.05,与PMs组比较;b:P < 0.05,与TAMs组比较

2.4.2 Western blot检测PGC-1α对TAMs极化的影响

图 6所示,通过Western blot检测巨噬细胞中M1和M2型分泌细胞因子蛋白表达,结果显示TAMs组较PMs组M2型分泌细胞因子蛋白TGF-β1、IL-10表达增多(P < 0.05);M1型分泌细胞因子蛋白TNF-α、IL-1β表达减少(P < 0.05);与TAMs组比较,sh-PGC-1α TAMs组M2型分泌细胞因子蛋白TGF-β1、IL-10表达减少(P < 0.05);M1型分泌细胞因子蛋白TNF-α、IL-1β表达增多(P < 0.05)。

1:PMs组;2:TAMs组;3:sh-PGC-1α TAMs组;A:Western blot检测结果;B:蛋白相对表达量; a:P < 0.05,与PMs组比较;b:P < 0.05,与TAMs组比较 图 6 Western blot检测TAMs中巨噬细胞分泌细胞因子蛋白TNF-α、IL-1β、TGF-β1、IL-10的表达

3 讨论

乳腺癌因其具有高度的侵袭性,常伴随着肝、肺、骨、脑等远处器官的转移而导致患者死亡[19]。有很多的研究已经证实,TAMs在乳腺癌、肺癌、前列腺癌等诸多恶性肿瘤中促进了肿瘤细胞的转移潜能[20]

乳腺癌的侵袭转移是肿瘤细胞对微环境的信号刺激做出的一系列变化及转变的结果,其核心EMT的启动和进展涉及多条信号通路和复杂的调节因子网络。TAMs是乳腺癌肿瘤微环境中的主角,并在病程的进展过程中起到了关键作用,与患者的预后不良关系密切。巨噬细胞为适应肿瘤微环境需要通过代谢重编程发生活化,在此过程中乳腺癌细胞发挥着重要的调节作用。本研究从细胞间相互作用以及这种作用对巨噬细胞活化状态的影响入手,有望成为干预乳腺癌转移的新策略,为后续研究提供新的思路。目前针对TAMs可能成为癌症治疗的新靶点这一新思路进行的实验性及临床研究也取得了突破性的进展。

本研究显示,与PMs相比,用4T1与PMs共培养24 h诱导的乳腺癌TAMs内PGC-1α的蛋白表达水平显著升高。PGC-1α是促进线粒体功能、增强呼吸能力和OXPHOS的转录共激活因子[21],在黑色素瘤中高PGC-1α水平增加了线粒体抗氧化应激的能力[22],在浸润性乳腺癌中PGC-1α通过增强线粒体的功能来促进癌细胞的远处转移[23]。此外,在帕金森、阿尔茨海默病和亨廷顿舞蹈病的患者中表现出了线粒体的功能障碍以及PGC-1α的表达下调,进一步表明了线粒体功能与PGC-1α之间存在关系[24]。线粒体功能多以细胞内ATP和ROS含量进行评估,通过ATP含量测定及流式细胞仪检测细胞ROS水平,我们发现与PMs相比,TAMs的ATP水平显著升高,而ROS的水平有明显的降低。线粒体DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)也称线粒体基因组,是体内重要的遗传物质之一,参与编码13种蛋白质,这些蛋白质是核外遗传物质。而mtDNA的转录水平是决定线粒体功能的重要因素,Cytb,B2m作为代表性的mtDNA转录产物,在TAMs中二者的转录水平高于PMs。此外,PGC-1α下游蛋白线粒体转录因子A(TFAM)是线粒体转录起始及mtDNA复制的关键调节因子[25],核呼吸因子-1(NRF-1)刺激调控线粒体基因组转录和生物发生的核编码基因的转录[26],因此我们也检测了这两种蛋白的表达水平,实验发现与PMs相比,TAMs的NRF-1,TFAM蛋白表达水平显著升高。为了进一步验证PGC-1α是否通过线粒体发挥功能,我们用sh-PGC-1α质粒敲低PMs的PGC-1α表达水平。发现运用sh-PGC-1α抑制PGC-1α后,巨噬细胞内的ATP水平显著降低,而ROS的水平显著升高。同时,代表性的mtDNA转录产物Cytb,B2m在sh-PGC-1α TAMs中的转录水平较TAMs显著降低;NRF-1,TFAM的蛋白表达水平也显著降低。上述结果说明TAMs可能通过PGC-1α促进了线粒体功能。

研究表明,巨噬细胞能量代谢的变化会导致其表面极化状态的改变[27]。通过流式细胞仪检测发现与PMs相比,TAMs的M2极化标记物CD206表达升高,M1极化标记物CD86表达降低。与PMs相比,TAMs的M2型分泌细胞因子蛋白(TGF-β1,IL-10)表达增多,M1型分泌细胞因子蛋白(TNF-α,IL-1β)表达降低,表现为M2型极化状态。我们尝试确定PGC-1α的表达水平是否影响TAMs极化改变,用sh-PGC-1α质粒敲低PMs的PGC-1α表达水平,发现与TAMs相比,sh-PGC-1α TAMs中M1极化标记物CD86表达升高,M2极化标记物CD206表达降低。同时,将sh-PGC-1α TAMs的分泌细胞因子蛋白表达与TAMs相比,发现sh-PGC-1α TAMs中M2型分泌细胞因子蛋白(TGF-β1,IL-10)表达降低,M1型分泌细胞因子蛋白(TNF-α,IL-1β)表达升高,表现为M1型极化状态。上述结果表明,TAMs中PGC-1α的高表达是M2极化状态维持以及产生M2型分泌因子蛋白所必需的。综上所述,我们推测在乳腺TAMs中高表达的PGC-1α可能通过增强线粒体功能使细胞向M2方向极化并分泌M2型细胞因子。

本实验主要研究了乳腺癌细胞对TAMs的影响,并没有继续研究PGC-1α在TAMs中高表达的原因,也没有继续研究抑制线粒体功能后TAMs极化状态的改变可能。我们前期使用小鼠腹腔来源的巨噬细胞(PMs)作为研究对象,与骨髓来源的巨噬细胞相比,PMs极化状态更倾向于MO,同等条件下取得同等量原代细胞的成本及培养时间更少[28]。本研究使用小鼠腹腔PMs与小鼠乳腺癌细胞(4T1)在Transwell小室中共培养24 h获得TAMs。因此,TAMs的PGC-1α高表达应该是由TAMs与4T1细胞之间相互作用而诱导的。此外,我们前期[10]研究发现,miR-382在乳腺癌TAMs表达降低,同时促进了TAMs的M2极化。这可能是TAMs中PGC-1α高表达的原因。这些结果说明,PGC-1α增强线粒体功能可能对于TAMs细胞向M2方向极化,同时M2型分泌因子的蛋白水平增加是必需的。本研究发现乳腺癌相关巨噬细胞中PGC-1α水平升高,并介导有氧氧化依赖的M2巨噬细胞活化。对于从肿瘤微环境代谢重编程的角度寻找转移性乳腺癌的有效防治策略有重要指导意义。

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http://dx.doi.org/10.16016/j.1000-5404.201808139
中国人民解放军总政治部、国家科技部及国家新闻出版署批准,
由第三军医大学主管、主办

文章信息

靳鑫, 倪田根, 王宁, 罗浩军, 雷悠扬, 明佳.
JIN Xin, NI Tiangen, WANG Ning, LUO Haojun, LEI Youyang, MING Jia.
PGC-1α通过线粒体介导巨噬细胞极化状态的机制研究
Mechanism of mitochondria-mediated PGC-1α in macrophage polarization
第三军医大学学报, 2019, 41(1): 56-62
Journal of Third Military Medical University, 2019, 41(1): 56-62
http://dx.doi.org/10.16016/j.1000-5404.201808139

文章历史

收稿: 2018-08-20
修回: 2018-11-07

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