二甲双胍通过抑制PKM2促进线粒体凋亡增强胆管癌细胞对吉西他滨敏感性的研究

作     者：邓海山 

作者单位：浙江中医药大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周鸿鲲

授予年度：2023年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：胆管癌 二甲双胍 PKM2 糖酵解 肿瘤耐药 吉西他滨 

摘      要：背景胆管癌(CCA)是一种死亡率高的恶性肿瘤,无明显早期症状且病程进展迅速。肿瘤细胞生长的侵袭性和对治疗药物的不敏感性是导致CCA不良预后的主要因素,提高肿瘤细胞对治疗药物的敏感性是癌症治疗的主要重点。丙酮酸激酶M2(pyruvatekinaseM2,PKM2)是糖酵解途径中一种重要的限速酶。PKM2在肿瘤细胞产生耐药性过程中起到重要作用,而靶向作用于PKM2能够有效提高肿瘤细胞对化疗的敏感性。二甲双胍是一种常用的口服降糖药,体内及体外研究均发现其具有一定的抗癌作用,且可下调PKM2的表达,抑制肿瘤细胞的增殖。线粒体是细胞的能量源,在肿瘤细胞的增殖和分化中发挥着重要作用。但是二甲双胍能否通过PKM2调节胆管癌细胞对化疗药物的敏感性,促进细胞凋亡还尚不清楚。目的本研究旨在探讨二甲双胍通过PKM2调节线粒体凋亡参与CCA化疗敏感性的作用和机制。方法二甲双胍联合PKM2拮抗剂(PKM2-IN-1)或激动剂(ML265)处理CCA细胞系HCC9810和RBE,通过MTT、transwell、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)蛋白免疫印迹实验(Westernblot)、细胞免疫荧光、线粒体膜电位检测、TUNEL、乳酸及LDH释放检测、体内动物实验等实验技术,探讨二甲双胍通过调节PKM2促进吉西他滨敏感性在CCA药物敏感性、转移和迁移中的作用和机制。结果PKM2-IN-1处理的HCC9810细胞,二甲双胍的IC50由75.6mM下降至62.5mM;ML265处理的RBE细胞二甲双胍IC50由56.8mM变化至78.3mM;二甲双胍联合吉西他滨显著抑制胆管癌细胞活力(P0.05);二甲双胍联合吉西他滨以及PKM2-IN-1或ML265对不同PKM2本底表达水平的胆管癌细胞HCC9810和RBE的迁移、侵袭以及促进胆管癌细胞凋亡方面具有协同作用。此外,二甲双胍和吉西他滨抑制了 PKM2和PDHB在HCC9810和RBE中的表达,激活线粒体凋亡,最终发挥增加胆管癌细胞对吉西他滨敏感性的协同作用。体内裸鼠皮下瘤实验结果表明,二甲双胍联合吉西他滨可共同抑制胆管癌细胞源性肿瘤的生长。结论上述结果表明二甲双胍和吉西他滨在抑制胆管癌细胞增殖及促进胆管癌细胞线粒体凋亡方面表现出协同作用,PKM2可能介导二甲双胍协同吉西他滨的促凋亡作用。