HIF-1α促进恶性脑膜瘤血管发生的分子机制

摘要

目的 探讨HIF-1α在恶性脑膜瘤血管发生中的关键作用机制。方法 qPCR法和免疫组织化学法测定正常胎盘组织和良性(WHOⅠ级)至复发性(WHOⅡ～Ⅲ级)脑膜瘤组织中HIF-1α和IGF1R的mRNA和蛋白质表达水平。双荧光素酶报告基因分析和ChIP实验证明HIF-1α与IGF1基因调控区的直接作用关系。采用shRNA敲低间变性脑膜瘤CRL-3370细胞中HIF-1α的表达。ELISA法测定敲低HIF-1α后CRL-3370细胞分泌IGF1和VEGF的水平变化。蛋白免疫印迹法测定细胞中p-IGF1Rβ、IGF1Rβ和VEGFR2的表达水平变化。建立CRL-3370细胞与HUVEC2的共培养体系,通过缺氧培养诱导CRL-3370细胞中HIF-1α表达并随后进行shRNA敲低。CCK-8法测定共培养体系中HUVEC2的细胞增殖能力;qPCR法测定其胞内VEGF、ANGP1和MMP2 mRNA的表达水平;划痕实验和Transwell细胞侵袭实验测定细胞迁移和侵袭能力。结果 随着脑膜瘤由良性(WHOⅠ级)至复发性(WHOⅡ～Ⅲ级)进展,脑膜瘤组织中HIF-1α和IGF1R的mRNA和蛋白质表达水平增强(P<0.01)。与对照组相比,IGF1组的荧光素酶活性明显上调;与IGF1组相比,删除位点4组的荧光素酶活性被明显抑制(P<0.05)。ChIP实验结果显示,HIF-1α组IGF1site-4的DNA含量明显高于其对应IgG组的DNA含量(P<0.05)。与shRNA NT组相比,HIF-1α shRNA组CRL-3370细胞分泌IGF1和VEGF的水平明显降低;胞内p-IGF1Rβ、IGF1Rβ和VEGFR2的表达水平明显降低。共培养体系中HUVEC2的增殖能力明显降低;其胞内VEGF、ANGP1、MMP2 mRNA表达水平明显降低;细胞迁移和侵袭能力明显降低(P<0.05)。结论 复发性脑膜瘤上调HIF-1α直接作用并增强IGF1/IGF1R轴促进HUVEC2的血管发生和肿瘤恶性进展。

关键词

脑膜瘤 / HIF-1α / IGF1/IGF1R轴 / 血管发生