刘泓辰, 赵鸿宇, 谢天航, 梁畅敏, 葛堂栋, 李晶, 张鹏霞, 朴金花
细胞周期调节基因核糖核苷酸还原酶调节亚基M2(ribonucleotide reductase regulatory subunit M2,RRM2)在多种癌症中能够引发细胞衰老、细胞周期停滞或细胞死亡。尽管已有研究表明RRM2在癌症细胞中发挥重要作用,但关于RRM2通过索拉非尼(sorafenib,Sor)调控铁死亡的具体机制仍缺乏系统的阐述。本研究旨在探讨RRM2通过索拉非尼诱导肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)细胞发生铁死亡的作用机制。分别使用不同浓度的索拉非尼(0,10,15,20,25,30 μmol/L)干预人肝母细胞瘤细胞(HepG2)和人肝胆癌细胞(Huh7),随后通过CCK8法检测加用索拉非尼对HepG2细胞和Huh7细胞增殖抑制的影响,确定建立HepG2和Huh7细胞模型的最适浓度,实验分组PCDH组(转染空载质粒的细胞,作为过表达对照)、PCDH+sor组(转染空载质粒联用11 μmol/L索拉非尼干预细胞)、OE-RRM2组(过表达细胞中的RRM2)、OE-RRM2+sor组(转染RRM2过表达载体联用11 μmol/L索拉非尼干预细胞)、SINC组(转染空载体的细胞,作为敲低对照)、SIRRM2-1、SIRRM2-2、SIRRM2-3组(运用siRNA敲低细胞中的RRM2)。CCK-8和平板克隆实验结果表明,敲低RRM2导致细胞增殖能力降低,而过表达RRM2与上述结果相反(P<0.05);谷胱甘肽(glutathione,GSH)结果表明,敲低RRM2导致细胞GSH含量降低,而过表达RRM2与上述结果相反(P<0.05);胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)的结果表明,敲低RRM2导致细胞ROS含量升高,而过表达RRM2与上述结果相反(P<0.05);线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)的结果表明,敲低RRM2导致细胞MMP升高,而过表达RRM2与上述结果相反(P<0.05);qRT-PCR及Western印迹的结果表明,敲低RRM2导致谷胱甘肽过氧化酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)和GSH合成酶(glutathione synthetase,GSS)及缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)/诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)/血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)基因表达水平降低,而RRM2过表达组与上述结果相反(P<0.05)。免疫荧光(immunofluorescence,IF)的结果表明,敲低RRM2导致HIF-1α蛋白的表达水平降低(P<0.05)。以上研究结果表明,肝癌细胞内的RRM2可以通过索拉非尼的影响来激活,进而抑制肝癌细胞发生铁死亡。同时,RRM2可能通过激活HIF-1α/iNOS/VEGF信号通路抑制细胞铁死亡促进HCC恶性进展。