二甲双胍阻断乳腺癌细胞-间质细胞的交互作用：基于抑制肿瘤相关成纤维细胞缺氧诱导因子-1α的表达

摘要

目的 探讨二甲双胍（Met）对乳腺癌肿瘤-间质细胞交互作用的影响及机制。方法 将肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）与乳腺癌细胞共培养，运用二甲双胍进行干预，分为对照组和Met干预组，ELISA及RT-qPCR检测Met对CAFs中HIF-1α、p-AMPK、基质衍生因子-1(SDF-1)和白细胞介素-8(IL-8)等因子的表达变化以及Transwell检测肿瘤细胞侵袭能力的变化。运用外源性SDF-1、IL-8干预后，Transwell检测肿瘤细胞侵袭能力的变化。运用缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)shRNA或过表达质粒调节CAFs-HIF-1α的表达，以及AMPK-shRNA抑制AMPK的表达，并运用OG和2-OXO调节脯氨酸羟化酶的表达，及运用外源性TGF-β1干预后，Western blot及RT-qPCR检测CAFs中p-AMPK、HIF-1α、SDF-1、IL-8的表达，Transwell检测肿瘤细胞侵袭能力的变化。结果 相较于对照组，Met干预组中CAFs的p-AMPK、SDF-1和IL-8的表达水平升高（P<0.05）,HIF-1α表达水平下降（P<0.05）,AMPK的表达水平差异无统计学意义（P>0.05）,Met组中乳腺癌细胞侵袭能力下降（P<0.05）。外源性SDF-1、IL-8干预可降低Met对乳腺癌细胞侵袭的抑制作用，增加乳腺癌细胞的侵袭能力（P<0.05）。过表达HIF-1α及运用脯氨酸羟化酶抑制剂OG提高HIF-1α的表达后，可降低Met对CAFs中HIF-1α、SDF-1及IL-8表达的抑制作用，并可降低Met对乳腺癌细胞侵袭的抑制作用（P<0.05）；运用HIF-1α-shRNA及运用脯氨酸羟化酶激活剂2-OXO抑制HIF-1α的表达后，降低乳腺癌细胞的侵袭能力（P<0.05）；运用AMPK-shRNA抑制p-AMPK的表达后，可降低Met对CAFs中HIF-1α表达的抑制作用，并可降低Met对乳腺癌细胞侵袭的抑制作用（P<0.05）；加入外源性TGF-β1后，可部分降低Met对CAFs中HIF-1α表达的抑制作用，并可部分降低Met对乳腺癌细胞侵袭的抑制作用（P<0.05）。结论 Met通过抑制CAFs-HIF-1α的表达进而发挥阻断乳腺癌细胞-间质细胞交互作用。

关键词

肿瘤相关成纤维细胞 / 缺氧诱导因子-1α / 二甲双胍 / 磷酸化-AMPK / 肿瘤微环境

基金资助

国家自然科学基金（81502066,81702908）; 陕西省自然科学基础研究计划资助项目（面上）（2019JM-115,2018JQ8030）; 西安交通大学基础科研业务费资助项目（xzy012019090）