消皮素D基因高表达同胶质瘤不良预后相关

(整期优先)网络出版时间:2022-12-13
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摘要目的探究消皮素D(GSDMD)在胶质瘤发生发展过程中的意义和体外实验中对胶质瘤细胞系增殖、迁移的影响及其分子机制。方法利用生物信息学的方法分析胶质瘤中GSDMD基因的表达特点,及GSDMD表达水平高低同临床预后的关系。采用实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)法检测人胶质瘤细胞U251MG、U87MG、LN229及正常胶质细胞HMC3中GSDMD的表达;运用慢病毒GSDMD基因敲除载体(LV-shGSDMD)与慢病毒空载对照(LV-NC)转染胶质瘤细胞LN229,并筛选稳转株LN229-NC和LN229-shGSDMD;应用qRT-PCR检测GSDMD mRNA的表达水平;细胞计数试剂盒(CCK-8)法检测LN229-NC、LN229-shGSDMD细胞的增殖能力;采用Transwell检测LN229-NC、LN229-shGSDMD细胞的迁移能力;采用蛋白质印迹法(Western blot)检测LN229-NC、LN229-shGSDMD细胞GSDMD、Nod样受体家族包含pyrin结构域蛋白3(NLRP3)、半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶(Caspase)-1、白细胞介素(IL)-1β蛋白的表达情况,两组间的比较采用双尾Student t检验。结果在癌症基因组图谱(TCGA)数据库及基因组织表达(GTEx)数据库中,胶质瘤组GSDMD基因表达水平高于对照组中的正常组织(3.62±0.04比2.83±0.01,t=24.44,P<0.05),胶质瘤中GSDMD高表达组中位生存时间短于低表达组[2.1年比7.9年,风险比(HR)=4.5,P<0.05];胶质瘤中GSDMD、IL-1β、Caspase-1表达水平高于正常组织,且随胶质瘤等级升高而上升。胶质瘤中NLRP3的表达水平同样显著高于正常组织,但同胶质瘤的等级没有明显关联。在细胞实验中,GSDMDmRNA在胶质瘤细胞系U251MG、U87MG、LN229中的表达量显著高于正常胶质细胞HMC3(4.04±0.35、4.76±0.21、6.29±0.28比1.00±0.07,P<0.05),而LN229高于其他胶质瘤细胞系(F=200.2,P<0.05);基因敲除后,LN229-shGSDMD组较LN229-NC组细胞中GSDMD mRNA的表达量下降(0.15±0.04比1.00±0.01,t=14.32,P< 0.05);CCK-8实验中,LN229-shGSDMD组细胞吸光度(A)值曲线在LN229-NC组细胞下方,增殖活性下降(t=4.580,P<0.05);迁移实验中LN229-NC组细胞迁移效率显著高于LN229-shGSDMD组细胞(393.8±11.61比187.0±6.20,t=50.25,P<0.05)。与LN229--NC组比较,LN229-shGSDMD组细胞中的蛋白表达水平NLRP3下调(0.923±0.003比0.671±0.004,t=579.72,P<0.05)、Caspse-1下调(1.221±0.005比0.498±0.001,t=180.61,P<0.05)、IL-1β下调(1.221±0.005比0.498±0.001,t=180.64,P<0.05),与生信分析结果及表型一致。结论GSDMD过表达促进胶质瘤细胞的增殖、迁移,其机制可能同焦亡途径有关。