O-GlcNAc糖基化修饰对胃癌细胞黏附能力的影响

摘要

目的:探讨O连接的N-乙酰葡萄糖胺(O-linked N-acetylglucosamine, O-GlcNAc)糖基化修饰对胃癌细胞和细胞外基质之间黏附能力的影响以及潜在的作用机制。方法:通过UALCAN数据库分析人泛癌和胃癌组织中己糖胺生物合成途径(hexosamine biosynthesis pathway, HBP)中谷氨酰胺-6-磷酸果糖转氨酶1(glutamine-fructose-6-phosphate transaminase 1,GFPT1)、氨基葡萄糖磷酸N-乙酰转移酶1(glucosamine-phosphate N-acetyltransferase 1,GNPNAT1)、磷酸葡萄糖变位酶3(phosphoglucomutase 3,PGM3)、UDP-N-乙酰葡糖胺焦磷酸化酶1(UDP-N-acetylglucosamine pyrophosphorylase 1,UAP1)、N-乙酰氨基葡萄糖转移酶(N-acetylglucosamine transferase,OGT)和O-GlcNAc水解酶(O-GlcNAcase,OGA)mRNA相对表达量；通过DepMap数据库分析胃癌HGC-27、AGS和SNU-1细胞中GFPT1、GNPNAT1、PGM3、UAP1、OGT和OGA mRNA相对表达量；通过蛋白免疫印迹检测人胃黏膜上皮GES-1细胞和胃癌HGC-27、AGS和SNU-1细胞中GFPT1、OGT和OGA蛋白相对表达水平以及O-GlcNAc糖基化修饰水平；通过基因富集分析检测OGT和OGA差异表达的信号通路；通过黏附实验检测人胃黏膜上皮GES-1细胞和胃癌HGC-27、AGS和SNU-1细胞的黏附能力。通过OGT抑制剂OSMI-1和OGA抑制剂Thiamet G(TMG)分别降低和升高胃癌HGC-27和SNU-1细胞O-GlcNAc糖基化修饰水平，随后采用黏附实验检测其黏附能力。结果:GFPT1、GNPNAT1、PGM3、OGT和OGA mRNA表达量在泛癌尤其是胃癌组织中较癌旁组织明显升高(P<0.05)。与胃癌HGC-27和SNU-1细胞相比，胃癌AGS细胞中GFPT1、GNPNAT1、PGM3和UAP1 mRNA表达量较高，但是OGT和OGA mRNA表达量较低。GFPT1蛋白表达量在人胃黏膜上皮细胞和不同胃癌细胞系中无明显区别，但是OGT和OGA蛋白表达量在胃癌HGC-27和SNU-1细胞中相较于人胃黏膜上皮GES-1细胞明显升高(P<0.01)。O-GlcNAc相对表达水平在胃癌SNU-1细胞中的表达量明显高于人胃黏膜上皮GES-1细胞和胃癌HGC-27和AGS细胞(P<0.01)。基因富集分析表明，OGT和OGA可能通过调控胃癌细胞O-GlcNAc糖基化修饰水平来调节其黏附能力。降低胃癌HGC-27和SNU-1细胞的O-GlcNAc糖基化修饰水平可以显著降低其黏附能力。结论:胃癌HGC-27和SNU-1细胞中O-GlcNAc糖基化修饰水平明显升高，其可能通过影响HBP中相关黏附蛋白的表达，从而增强胃癌HGC-27和SNU-1细胞的黏附能力。

关键词

O连接的N-乙酰葡萄糖胺(O-GlcNAc) / 胃癌 / 细胞黏附 / 己糖胺生物合成途径 / 细胞外基质