POLG抑制剂阻碍线粒体生物合成抑制三阴性乳腺癌细胞迁移和侵袭

目的探究线粒体DNA聚合酶γ(POLG)抑制剂扎西他滨(ddC)对三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞迁移和侵袭的作用,并初步探讨其对线粒体生物合成的影响。方法MTT法测定ddC对细胞活力的影响;细胞划痕实验和Transwell侵袭实验检测细胞的迁移和侵袭能力;应用流式细胞术和V-FITC/PI细胞凋亡检测试剂盒检测细胞的凋亡水平;Western blot检测POLG、NADH脱氢酶亚基Ⅰ(NADH1)、NADH脱氢酶亚基Ⅱ(NADH2)、ATP合成酶亚基6(ATPase6)、细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COX-1)和细胞色素C氧化酶亚基Ⅲ(COX-3)的蛋白表达水平;qPCR实验检测POLG的mRNA水平和mtDNA拷贝数;应用MitoTracker Green荧光探针和ATP定量试剂盒测定细胞的线粒体含量和ATP水平;将POLG的过表达载体转染到MDA-MB-231细胞中,用Western blot、细胞划痕实验和Transwell侵袭实验验证POLG抑制剂对细胞的迁移和侵袭能力的影响。结果POLG在MDA-MB-231细胞中的表达高于人正常乳腺上皮MCF-10A细胞(P<0.01)。ddC剂量依赖性地抑制细胞活力,降低了MDA-MB-231细胞的迁移(P<0.01)和侵袭能力(P<0.01),且在实验剂量下对正常乳腺上皮MCF-10A细胞无明显毒性。ddC可下调MDA-MB-231细胞内POLG蛋白(P<0.01)和mRNA水平(P<0.01),并降低mtDNA拷贝数(P<0.01)以及mtDNA编码的NADH1、NADH2、ATPase6、COX-1和COX-3蛋白表达(P<0.01)。ddC可抑制MDA-MB-231细胞的线粒体含量(P<0.01)和ATP水平(P<0.01)。在MDA-MB-231细胞内过表达POLG增强了细胞的迁移(P<0.05)和侵袭能力(P<0.05),而ddC对POLG过表达的MDA-MB-231细胞的迁移、侵袭能力未表现出明显抑制。结论ddC可下调MDA-MB-231中POLG的表达,阻碍线粒体生物合成和降低ATP水平,进而抑制MDA-MB-231细胞的迁移和侵袭。