二甲雙胍降低高糖高胰島素培養(yǎng)的MCF-7細胞中FASN的表達

賀曉磊，高 宇，王麗紅，劉曉燕，王英南，何建秋，李桂芳

(承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科，河北承德067000)

脂肪酸合成酶(fatty acid synthase，F(xiàn)ASN)是人體內(nèi)脂肪酸從頭合成途徑的關(guān)鍵酶，在人體的能量代謝中起到了重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，惡性腫瘤的FASN 表達升高，并嚴重影響腫瘤的預(yù)后。二甲雙胍用于治療2 型糖尿病的同時被證明有降低某些癌癥風(fēng)險的益處。本研究觀察二甲雙胍對高糖、高胰島素環(huán)境中MCF-7 細胞FASN 表達的影響，探討二甲雙胍與腫瘤發(fā)生關(guān)系的可能機制。

1 材料與方法

1.1 材料:DMEM 低糖培養(yǎng)基(Hyclone 公司);FASN 抗體(BD 公司);D-glucose，鹽酸二甲雙胍，引物(上海生工);Trizol(invitrogen 公司);胰島素(諾和諾德公司)。MCF-7 細胞由承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院中心實驗室提供。

1.2 細胞培養(yǎng)與分組:MCF-7 細胞由DMEM 低糖培養(yǎng)基培養(yǎng)。實驗分為對照組、高糖組和高糖高胰島素組。對照組D-glucose濃度5 mmol/L。高糖組D-glucose 濃度為20 mmol/L。高糖高胰島素濃度組D-glucose 濃度為20 mmol/L，胰島素濃度為125 μIU/mL。二甲雙胍濃度分為0、2.5、5、10 和20 mmol/L，以0 mmol/L組為對照組。細胞培養(yǎng)12 h提取總蛋白及總RNA。

1.3 方法:Western blot 檢測MCF-7 細胞FASN 蛋白表達。RT-PCR 檢測MCF-7 細胞FASN mRNA 表達。FASN 引物5'-TGTGAGGCTGAGGCTGAGA-3'，5'-CTGTGGATGATGCTGATG ATGG-3'。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析:用軟件Quantity one 對結(jié)果進行分析，采用SPSS17.0 對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示，采用Dunnett-t 檢驗。

2 結(jié)果

2.1 對照組、高糖組、高糖高胰島素組中MCF-7 細胞的FASN 蛋白表達:高糖高胰島素組的FASN 蛋白表達量為0.424 ±0.003，顯著高于對照組的0.156 ±0.009(P＜0.05)，而與高糖組的0.420 ±0.010 相近(圖1)。

圖1 Western blot 檢測MCF-7 細胞中FASN蛋白表達Fig 1 Western blot analysis of FASN protein levels in MCF-7

2.2 二甲雙胍對MCF-7 細胞FASN 蛋白表達的影響:高糖組中，F(xiàn)ASN 蛋白的表達量分別為0.212 ±0.004、0.180 ±0.051、0.189 ±0.012 和0.218 ±0.027，與對照組的0.199 ±0.027 相近(圖2A)。在高糖高胰島素組中，10 和20 mmol/L濃度的二甲雙胍組的FASN 蛋白的表達量分別為0.183 ±0.019 和0.026 ±0.005 顯著低于對照組的0.286 ±0.027(P＜0.05)(圖2B)。

2.3 二甲雙胍對MCF-7 細胞FASN mRNA 表達的影響:RTPCR 結(jié)果顯示，高糖組中，各組FASN mRNA 表達量為0.203±0.028、0.200 ±0.003、0.195 ±0.002 和0.191 ±0.005 與對照組的0.203 ±0.001 相近(圖3A)。高糖高胰島素組中，10 和20 mmol/L濃度的二甲雙胍組的FASN mRNA 的表達量分別為0.165 ± 0.027 和0.065 ± 0.019 顯著低于對照組的0.274 ±0.010(P＜0.05)(圖3B)。

3 討論

研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病引起腫瘤發(fā)生風(fēng)險增加，糖尿病所致的葡萄糖和游離脂肪酸含量增高都與腫瘤生長有關(guān)。本研究結(jié)果顯示，在高糖情況下MCF-7 細胞FASN 表達升高，可能與腫瘤細胞的生長需求導(dǎo)致細胞內(nèi)脂肪酸合成活躍有關(guān)。

二甲雙胍在應(yīng)用于治療2 型糖尿病的同時，被發(fā)現(xiàn)有降低糖尿病罹患腫瘤的風(fēng)險或改善已確診癌癥的糖尿病患者的腫瘤預(yù)后［1］。二甲雙胍目前研究抗癌機制在于激活A(yù)MPK，最終促進了AMPK 下游效應(yīng)器－哺乳動物的靶點雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的抑制作用［2］?；罨腁MPK 逐漸減少復(fù)制調(diào)節(jié)因子SREBP-1c(固醇調(diào)節(jié)元素結(jié)合蛋白1c)的表達，通過對FASN 抑制和mTOR 的轉(zhuǎn)錄表達的抑制作用所產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)，進一步在翻譯水平抑制mTOR 調(diào)節(jié)的FASN 的表達［3］。本研究結(jié)果顯示，高糖高胰島素培養(yǎng)的MCF-7 細胞，F(xiàn)ASN 表達降低對二甲雙胍具有濃度依賴性，其機制也可能通過AMPK 途徑抑制FASN 的表達。這些結(jié)果對于揭示2型糖尿病與乳腺癌的發(fā)生機制，尋求治療乳腺癌患者的藥物作用靶點，具有一定的參考價值。

圖2 Western blot 檢測MCF-7 細胞中FASN蛋白表達Fig 2 Western blot analysis of FASN protein levels in MCF-7

圖3 RT-PCR 檢測MCF-7 細胞FASN mRNA 表達Fig 3 RT-PCR analysis of FASN mRNA levels in MCF-7 cell

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