基于钙离子内流的Piezo1在细胞外基质硬度上负调控肺癌细胞迁移

目的实体瘤组织细胞外基质(ECM)成分如胶原和弹性纤维沉积、交联,导致其ECM硬度增加。力敏感离子通道Piezo1在ECM硬度调控癌细胞功能中发挥重要作用。研究表明,Piezo1与大多数肿瘤的迁移呈正相关,但在肺癌中呈现负相关。体内癌细胞功能受化学和物理因素协同调控。但在单一物理性因素ECM硬度下,Piezo1如何调控肺癌细胞的迁移目前尚未知。本研究探究Piezo1在ECM硬度调控肺癌细胞A549迁移中的作用。方法PA胶制备生理和病理性ECM硬度,A549接种于其上,Western Blot检测Piezo1蛋白表达、Transwell检测细胞迁移、钙成像检测细胞内钙浓度变化,比较Yoda1激活或钌红阻断Piezo1前后、BAPTA-AM螯合细胞内钙后对A549迁移的影响。结果在生理性ECM上A549高表达Piezo1,将其阻断促进细胞迁移;在病理性ECM上低表达Piezo1,但其激活则抑制细胞迁移。钙浓度变化与此相反:在生理性ECM上A549钙浓度较高,Piezo1阻断降低细胞内钙浓度;在病理性ECM上A549钙浓度较低,Piezo1激活增加细胞内钙浓度。结论Piezo1直接介导A549细胞内钙浓度的变化,并且钙螯合实验证明:胞内钙浓度与A549迁移呈负相关,无论生理还是病理性ECM均促进A549迁移。因此,在病理性ECM上,低表达Piezo1减少了钙离子内流从而促进A549细胞的迁移。