亚硝酸钠通过线粒体自噬增强人肝癌SMMC-7721细胞迁移和侵袭能力

亚硝酸盐对细胞具有独特的氧化还原作用,可以促进肝癌细胞侵袭和转移,但是具体机制尚不清楚.癌细胞通过线粒体自噬,清除多余的线粒体,维持细胞的恶性特征.本文旨在探讨亚硝酸盐对肝癌细胞线粒体自噬的作用以及活性氧(ROS)和缺氧诱导因子-1α (HIF-1α)在其中的作用.用系列浓度的亚硝酸钠在常氧下孵育人肝癌SMMC-7721细胞24 h,用MTT法测定吸光度值反映细胞活力,发现16 mg·L-1亚硝酸钠对细胞活力的促进作用最强.Transwell小室实验显示,亚硝酸钠孵育细胞24 h,可以明显增强细胞迁移和侵袭能力;用微丝示踪剂和Mito-Tracker Red共染色,荧光显微镜下发现,亚硝酸钠促进应力纤维和伪足增加,线粒体呈现核周分布;以上现象均可以被活性氧清除剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)抑制.用ROS示踪剂DCFH-DA孵育,在荧光显微镜下发现,亚硝酸钠明显增强细胞内ROS水平.LC3免疫荧光和Western blot结果显示,亚硝酸钠明显增强细胞的自噬流;透射电镜观察发现,亚硝酸钠诱导细胞自噬溶酶体形成,NAC阻止自噬体降解.RT-PCR结果显示,亚硝酸钠明显降低线粒体标志分子COX Ⅰ和COX Ⅳ基因的表达;Mito-Tracker Green染色,激光共聚焦显微镜下发现,亚硝酸钠明显减少线粒体质量;Western blot结果显示,HIF-1α、线粒体自噬标志分子Beclin-1和Bnip3蛋白表达水平升高,这些现象同样被NAC所逆转.结果表明,亚硝酸钠(16 mg·L-1)增强SMMC-7721细胞ROS水平,通过HIF-1α诱导线粒体自噬,促进细胞迁移和侵袭.