小分子药物Tideglusib通过PI3K/PKB/KIF14通路促进表皮干细胞增殖的机制研究

目的 研究小分子药物Tideglusib对表皮干细胞增殖能力和细胞周期的影响及其机制.方法 将人表皮干细胞采用随机数字表法随机分为对照组,小分子药物Tideglusib 50 nmol/L、100 nmol/L、200 nmol/L组,培养48 h后,通过细胞计数试剂盒8(CCK-8)实验检测细胞增殖能力变化(n=6).通过RNA测序检测转录组水平变化,以P.adj ＜0.05为差异表达基因筛选标准,分析差异表达基因,并通过基因本体论(GO)富集分析差异表达基因对表皮干细胞生物过程、细胞组成、分子功能的影响(n=3).通过实时定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)验证差异表达基因驱动蛋白家族成员14 (KIF14)的转录水平变化,通过蛋白质印迹法和免疫荧光染色验证KIF14蛋白表达水平的变化(n=3).通过蛋白质印迹法探究蛋白激酶B(PKB)、磷酸化蛋白激酶B(p-PKB)表达水平的变化(n=3).数据比较采用独立样本t检验,单因素方差分析和Tukey-post-hoc检验.结果 培养48 h后,CCK-8实验结果表明,同对照组相比,50 nmol/L组的小分子药物Tideglusib对表皮干细胞增殖能力的影响,差异无统计学意义(P＞0.05),100 nmol/L组和200 nmol/L组的小分子药物Tideglusib可明显促进表皮干细胞的增殖(P＜0.05).测序数据显示,同对照组相比,小分子药物Tideglusib 200 nmol/L组共有107个差异表达基因,其中106个表达上调,1个表达下调.GO富集分析表明,差异表达基因主要同有丝分裂与细胞周期相关.通过流式细胞仪检测发现,小分子药物Tideglusib可呈浓度依赖性地提升表皮干细胞进入有丝分裂期的比例,50 nmol/L组的小分子药物Tideglusib对表皮干细胞的细胞周期的影响无统计学差异(P＞0.05),100 nmol/L和200 nmol/L的小分子药物Tideglusib可明显提高表皮干细胞处于有丝分裂期的比例,差异有统计学意义(P＜0.05).通过qRT-PCR验证细胞周期相关差异表达基因KIF14发现,小分子药物Tideglusib对KIF14转录的促进作用呈浓度依赖性,50 nmol/L组的Tideglusib即可促进KIF14的转录(P＜0.05).蛋白质印迹法检测证明,小分子药物Tideglusib对KIF14蛋白表达水平的影响呈浓度依赖性,50 nmol/L组的小分子药物Tideglusib即可提高KIF14的蛋白表达水平(P＜0.05).免疫荧光染色表明,小分子药物Tideglusib对KIF14相对荧光强度的影响呈浓度依赖性,50 nmol/L组的Tideglusib对KIF14相对荧光强度的影响无统计学差异(P＞0.05),100 nmol/L组和200 nmol/L组的小分子药物Tideglusib可明显提高表皮干细胞KIF14的相对荧光强度(P＜0.05).通过蛋白质印迹法检测KIF14上游蛋白PKB与p-PKB表达水平发现,不同浓度的小分子药物Tideglusib对表皮干细胞PKB的总蛋白水平不产生影响,差异无统计学意义(P＞0.05),50 nmol/L组的小分子药物Tideglusib对表皮干细胞p-PKB表达的影响差异无统计学意义(P＞0.05),100 nmol/L组和200 nmol/L组的小分子药物Tideglusib可明显提高表皮干细胞p-PKB的表达.结论 小分子药物Tideglusib可提升有丝分裂期细胞比例,促进表皮干细胞的增殖,其机制可能与通过上调PI3K/PKB/KIF14信号通路调控表皮干细胞的细胞周期有关.