脯氨酰羟化酶3通过β-catenin/TCF通路抑制胃癌细胞的克隆形成和迁移

目的:探讨脯氨酰羟化酶(prolyl hydroxylase,PHD)3对胃癌细胞克隆形成和迁移能力的影响及可能的分子机制。方法:运用细胞转染上调和沉默AGS和BGC823胃癌细胞系中PHD3的表达;在转染后的细胞系中,通过软琼脂实验和迁移实验检测克隆形成和迁移能力的变化,采用蛋白质印迹法检测细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)、cMyc及Twist的表达;在AGS和BGC823细胞系中,用免疫荧光及免疫共沉淀检测PHD3和Dishevelled-2(DVL2)的相互作用。结果:上调PHD3后,AGS和BGC823克隆形成及迁移能力明显降低(均P<0.01);沉默PHD3后,AGS和BGC823克隆形成及迁移能力明显增强(均P<0.01);上调PHD3可抑制转染细胞系中Cyclin D1、c-Myc及Twist的表达,沉默PHD3可促进Cyclin D1、c-Myc及Twist的表达;PHD3与DVL2在胃癌细胞中存在相互作用。结论:PHD3可能通过β-catenin/TCF信号通路抑制胃癌细胞的克隆形成和迁移能力。

Siah2负调控脯氨酰羟化酶3表达在大鼠低氧性肺动脉高压中的意义

目的探讨Siah2及低氧诱导因子(HIF)脯氨酰羟化酶(PHD)3的表达变化趋势在大鼠低氧性肺动脉高压(HPH)中的作用和意义。方法 40只成年雄性SD大鼠随机划分常氧正常组和低氧3 d、7 d、14 d和21 d组,每组8只,常压低氧制作HPH大鼠模型。RT-PCR检测Siah2和PHD3 mRNA表达变化,Western印迹检测上述两指标的蛋白质表达,并分析其表达变化与大鼠HPH的关系。结果常氧正常组Siah2 mRNA表达水平较低,低氧7 d后显著增高(P<0.05),低氧14 d达高峰;常氧正常组及低氧3 d组Siah2蛋白表达亦较低,低氧7 d后显著增高(P<0.05),低氧14 d达高峰。常氧正常组PHD3 mRNA和蛋白质表达均不明显,低氧3 d mRNA明显增高(P<0.05),同时随低氧时间延长其mRNA表达逐渐升高并保持在高水平;PHD3蛋白质低氧3 d明显增高(P<0.05),低氧7 d保持高水平,低氧14 d和21 d下降。相关分析表明,肺小动脉壁Siah2蛋白质表达水平与Siah2 mRNA呈正相关(r=0.87,P<0.01),与PHD3蛋白表达水平呈负相关(r=-0.44,P<0.05)。结论 Siah2与PHD3均在大鼠HPH的发病机制中发挥作用。Siah2可能从蛋白水平下调PHD3的表达水平,导致HPH的发生发展。

脯氨酰4-羟化酶α亚单位3在胃癌中的表达及临床意义

目的 探讨脯氨酰4-羟化酶α亚单位3(P4HA3)在胃癌中的表达及临床意义。方法 通过UALCAN数据库及基因表达综合(GEO)数据库分析胃癌组织和癌旁正常组织中P4HA3基因表达差异,并进一步分析癌症基因组图谱(TCGA)数据库中不同临床分期、分化程度、年龄和性别胃癌患者P4HA3基因表达差异。以P4HA3基因表达中位值为界,将患者分为P4HA3高表达组和P4HA3低表达组,采用Kaplan-Meier plotter在线数据库比较两组患者的总生存时间、首次进展生存时间和进展后生存时间。收集107例胃癌患者的胃癌组织及癌旁正常组织标本,采用免疫组织化学染色法检测P4HA3蛋白表达情况,并结合临床特征及随访资料进行综合分析。结果 TCGA数据库和GEO数据库中的数据均显示,胃癌组织中P4HA3基因表达水平明显高于癌旁正常组织(P﹤0.01)。TCGA数据库显示,不同年龄、分化程度、临床分期胃癌患者的P4HA3基因表达水平比较,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。Kaplan-Meier plotter在线数据库分析发现,P4HA3高表达组患者的中位总生存时间、中位首次进展生存时间、中位进展后生存时间均明显短于P4HA3低表达组,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。胃癌组织中P4HA3蛋白阳性表达率高于癌旁正常组织(P﹤0.05)。不同肿瘤直径、分化程度、TNM分期、T分期胃癌患者胃癌组织中P4HA3蛋白表达情况比较,差异均有统计学意义(P﹤0.05);P4HA3阴性表达患者的累积生存率明显高于P4HA3阳性表达患者(P﹤0.01)。结论 P4HA3在胃癌组织中高表达,且与胃癌的发生发展及预后有关,可能成为胃癌的预后评估指标和潜在治疗靶点。

PHD3对缺氧状态A549细胞株中HIF-1α表达及其生物学特性的影响

目的探讨PHD3对缺氧状态非小细胞肺癌HIF-1α表达的调控作用及对其生物学特性的影响。方法采用氯化钴分别处理人非小细胞肺癌(NSCLC) A549细胞株12 h和24 h,建立A549细胞缺氧模型。用Western blot和免疫细胞化学法检测缺氧A549细胞中的PHD3、HIF-1α蛋白表达的水平;分别采用质粒转染和siRNA干扰法建立PHD3过表达和低表达的A549细胞缺氧模型,用Western blot法检测PHD3过表达和低表达变化对A549细胞中的HIF-1α蛋白表达水平的影响,CCK-8法检测细胞增殖能力,Transwell法检测细胞转移、侵袭能力。结果与氯化钴处理12 h比较,缺氧状态24 h非小细胞肺癌A549细胞中HIF-1α的表达水平升高(0. 185±0. 076 vs 0. 476±0. 114,P <0. 05),而PHD3的表达却逐渐减少(0. 235±0. 114vs 0. 127±0. 065,P <0. 05)。PHD3的过表达显著降低了HIF-1α的表达(0. 036±0. 018 vs 0. 017±0. 012,P <0. 01),PHD3低表达可增加HIF-1α的表达(0. 048±0. 021 vs 0. 453±0. 027,P <0. 05)。在缺氧条件下,PHD3表达升高会导致A549细胞的增殖、侵袭显著降低,而PHD3降低会导致A549肺癌细胞的增殖、迁移和侵袭显著增加。结论 PHD3能调控缺氧状态非小细胞肺癌A549细胞的增殖、迁移和侵袭能力,可能通过调控HIF-1α的表达来实现。

紫草素通过抑制PKM2/PHD3/HIF-1α通路诱导肝癌细胞凋亡

目的探讨紫草素诱导人肝癌细胞SMMC-7721死亡的可能机制。方法体外培养人肝癌细胞(SMMC-7721)和正常肝细胞(L-02),实验分为对照组和紫草素给药组(4、8、16μmol/L)。采用3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐3-(4,5-二甲基噻唑-2-yl)-2,5-二苯基四氮唑溴盐,MTT法检测细胞活力,试剂盒检测三磷酸腺苷(ATP)和乳酸水平,免疫共沉淀和免疫荧光双染实验明确M2型丙酮酸激酶(PKM2)、脯氨酰酸羟化酶3(PHD3)、缺氧诱导因子1α(HIF-1α)三者之间的作用关系及蛋白表达情况;Annexin V/PI检测细胞凋亡;Western blot观察PKM2、PHD3、HIF-1α及凋亡蛋白Bax、cleaved caspase-3、Bcl-2表达水平;采用小干扰核糖核酸(siRNA)干扰法建立PKM2低表达的人肝癌SMMC-7721细胞,Western blot检测PKM2低表达对人肝癌SMMC-7721细胞中的PHD3、HIF-1α蛋白表达水平的影响。结果紫草素对SMMC-7721和L-02细胞的半抑制浓度(IC50)分别是8.041μmol/L与31.75μmol/L,与对照组相比紫草素能抑制肝癌SMMC-7721细胞中PKM2、HIF-1α和PHD3蛋白表达及PKM2、HIF-1α入核(P<0.05)。免疫共沉淀和免疫荧光双染实验证实,紫草素可以抑制PKM2/PHD3/HIF-1α复合体形成(P<0.05),并且抑制有氧糖酵解产物乳酸和ATP含量(P<0.05)。与对照组相比,PKM2敲低后PHD3和HIF-1α表达明显降低(P<0.05);与未处理组相比,紫草素处理后凋亡率明显升高且凋亡蛋白Bax和cleaved caspase-3表达升高,Bcl-2表达下降(P<0.05)。结论紫草素靶向PKM2调控PHD3/HIF-1α复合物,从而抑制肝癌细胞的有氧糖酵解,破坏其供能途径,导致肝癌细胞凋亡。

P3H家族基因在膀胱尿路上皮细胞癌组织中的表达及其预后意义

目的探讨脯氨酰3-羟化酶(P3H)家族基因在膀胱尿路上皮细胞癌(BLCA)组织中的表达及其预后意义。方法从癌症基因组图谱数据库和GTEx数据库获取435例BLCA患者的临床数据,使用R 3.6.3统计软件分析BLCA与癌旁正常组织中P3H家族基因表达水平的差异、不同TNM分期的BLCA患者P3H家族基因表达水平的差异、P3H家族基因表达水平与BLCA患者预后的关系以及预测效能。结果与癌旁正常组织比较,P3H1、P3H4在BLCA组织中的表达水平均明显升高(均P<0.05),P3H2、P3H3、CRTAP在BLCA组织中的表达水平均明显降低(均P<0.05)。不同TNM分期的BLCA患者P3H1、P3H3、P3H4、CRTAP表达水平比较,差异均有统计学意义(均P<0.05),其中Ⅰ期和Ⅱ期患者的P3H3、P3H4表达水平较Ⅲ、Ⅳ期患者明显降低(均P<0.05),Ⅱ期患者的P3H1、CRTAP表达水平较Ⅲ、Ⅳ期患者明显降低(均P<0.05);不同TNM分期的BLCA患者P3H2表达水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。Kaplan-Meier生存分析显示,P3H1、P3H3、P3H4、CRTAP基因表达水平与BLCA患者的预后有关,高表达组总体生存率更低(均P<0.05);而P3H2基因表达水平与BLCA患者的预后无关(P>0.05)。ROC曲线分析显示,P3H1、P3H2、P3H3、P3H4、CRTAP预测BLCA患者的预后均有一定的准确度,其中P3H1、P3H4预测趋势方向一致(AUC=0.774、0.837),且P3H4的预测效能更高;P3H2、P3H3、CRTAP预测趋势方向一致(AUC=0.724、0.643、0.825),且CRTAP的预测效能更高。结论在BLCA的发生、发展过程中,P3H2、P3H3、CRTAP可能作为抑癌基因而P3H1、P3H4可能作为促癌基因发挥作用,其中P3H4对BLCA患者预后的预测价值较高。

P3H4研究进展及其与泌尿系疾病发生的关系

脯氨酰羟化酶属于2-酮戊二酸依赖的双加氧酶超家族,是体内重要的低氧感受器,可直接感受氧分压的变化,通过氧依赖性途径羟化缺氧诱导因子特定的脯氨酸残基,从而介导缺氧诱导因子的降解。脯氨酰3-羟化酶4(P3H4)是P3H1、P3H2的同工酶,被标识为人类肿瘤相关自身抗原,在泌尿系统疾病中发挥着重要作用。现就P3H4的生物学特性及其在泌尿系疾病中的应用进行阐述,系统讨论泌尿系疾病中P3H4的研究现状与开发前景。