PCK2通过SLC38A2介导的谷氨酰胺摄取促进非小细胞肺癌细胞恶性表型

摘要

目的 探讨在低糖环境下，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶2(phosphoenolpyruvate carboxykinase2,PCK2)调控谷氨酰胺（glutamine,Gln）转运的分子机制及其对非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer,NSCLC）细胞恶性行为的影响。方法 在人NSCLC细胞系A549上构建PCK2稳定敲低细胞系（KD组）及阴性对照（NC组）。所有体外实验均独立重复3次（n=3）。采用PRM蛋白质组学、Western blot和双荧光素酶报告基因实验检测PCK2对溶质载体家族38成员2(solute carrier family 38 member 2,SLC38A2)转录和蛋白表达的影响。在低糖条件（1 000 mg/L葡萄糖）下，通过MTT法、划痕实验和流式细胞术分析细胞增殖、迁移和凋亡。最后设置Gln补充组（KD+Gln组）和SLC38A2过表达组（KD+SLC38A2组）进行功能挽救实验。结果PCK2敲低后，SLC38A2启动子活性下降约60%(P<0.000 1)，蛋白表达亦显著降低（P<0.01）。低糖条件下，KD组细胞增殖受抑制，24 h迁移率（约20%）显著低于NC组（约55%,P<0.000 1），凋亡率（约13%）显著高于NC组（约4.5%,P<0.000 1）。补充Gln或过表达SLC38A2均能显著逆转上述现象，使迁移率恢复至约50%(P<0.01 vs. KD组)，凋亡率降至约5.5%(P<0.000 1 vs. KD组)。结论 在低糖状态下，PCK2通过在转录水平上调控SLC38A2的表达，维持Gln摄取，从而促进NSCLC细胞的增殖、迁移和存活。

关键词

非小细胞肺癌 / 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶2 / 溶质载体家族38成员2 / 谷氨酰胺转运 / 低糖环境

基金资助

云南省科技厅-昆明医科大学应用基础研究联合专项基金（202201AY070001-236）; 云南省张存泰专家工作站（202405AF140057）; 云南省第一人民医院临床医学研究中心开放项目（2023YJZX-LN16）;云南省第一人民医院临床医学研究中心开放项目（2022YJZX-LN17）