支链氨基酸分解代谢在肺癌细胞中的功能

目的·探索支链氨基酸(branched-chain amino acid,BCAA)分解代谢在肺癌细胞中的功能和作用机制.方法·采用瞬时转染法分别向非小细胞肺癌细胞H1299、A549和HCC827转染含无义序列的小干扰RNA(small interfering negative control,siNC)、支链酮酸脱氢酶激酶(branched-chain keto acid dehydrogenase kinase,BCKDK)基因的小干扰 RNA(small interfering BCKDK,siBCKDK),并采用蛋白质印迹法(Western blotting)检测siNC组和siBCKDK组中BCKDK表达水平、支链酮酸脱氢酶亚基E1α(branched-chain keto acid dehydrogenase e1,α polypeptide,BCKDE1α)及其磷酸化水平.采用CCK-8法检测上述2组细胞的增殖活力.用含0、100、200 μmol/L的BCKDK小分子抑制剂BT2(3,6-二氯-2-苯并噻吩羧酸)培养液分别培养上述3种细胞,采用Western blotting检测3种浓度BT2组细胞中BCKDE1α及其磷酸化水平.用CCK-8法检测0 μmol/LBT2组和200 μmol/LBT2组细胞的增殖活力.采用台盼蓝染色计算H1299和A549细胞中siNC组和siBCKDK组、0 μmol/L BT2组和200 μmol/L BT2组的细胞活率;并用碘化丙啶染色检测细胞周期,而后行Western blotting检测细胞周期依赖性蛋白激酶抑制因子1A(cyclin-dependent kinase inhibitor 1A,P21)的表达水平.结果·在H1299、A549、HCC827细胞中,与siNC组相比,siBCKDK组的BCKDK表达下调,BCKDE1α磷酸化水平下调,且细胞的增殖活力减弱(均P=0.000).与0 μmol/LBT2组相比,100 μmol/L BT2组和200 μmol/L BT2组的上述3种细胞中BCKDE1α磷酸化水平下调,且200 μmol/LBT2组下调更明显;200 μmol/LBT2组较0μmol//LBT2组的细胞增殖活力减弱(均P=0.000).在H1299、A549细胞中,分别与siNC组、0μmol/LBT2组相比,siBCKDK组、200 μmol/LBT2组的细胞活率均无差异,但发生了G0/G1期细胞周期阻滞(均P＜0.05),且该2组的P21表达水平升高.结论·siBCKDK和BT2能够促进BCKDE1α去磷酸化,加快BCAA分解代谢,可能通过上调P21、阻滞细胞周期来抑制肺癌细胞的增殖.