Sci. Rep. | Piscidin-1誘導人骨肉瘤細胞凋亡的機制

2021-02-13 王初課題組

     大家好，本周分享一篇Scientific Reports上的文章「Piscidin-1 Induces Apoptosis via Mitochondrial Reactive Oxygen Species-Regulated Mitochondrial Dysfunction in Human Osteosarcoma Cells」，本文的通訊作者是國立中山大學神經科學研究中心的Hsiao-Mei Kuo博士後、臺中衛生福利部豐原醫院骨科的Wen-Hsien Lu醫師和國軍高雄總醫院骨科的Jin-Wei Wang醫師。

       Piscidin-1是雜交花鱸 (Morone saxatilis×M.chrysops)後代中的一種海洋抗菌肽（AMP），含有約22個胺基酸。Piscidin-1可以抑制細菌感染，誘導Hela和纖維肉瘤細胞凋亡，並緩解疼痛。但Piscidin-1對癌細胞線粒體功能障礙的調節作用尚不清楚。本文研究了Piscidin-1對骨肉瘤 (OSA)細胞線粒體活性氧(MtROS)和細胞凋亡的影響。

       他們首先用MTT染色法測定了Piscidin-1對多種癌細胞和非腫瘤細胞的細胞毒作用，結果表明，Piscidin-1對多種腫瘤細胞株的細胞毒作用呈劑量依賴性，對非腫瘤細胞無明顯的細胞毒作用；又用掃描電鏡觀察了Piscidin-1處理OSA細胞後的形態學變化，通過 Annexin V/PI染色、TUNEL螢光分析和抗凋亡因子抗體(cyt c、裂解的caspase-9和裂解的caspase-3)Western blot分析證實了Piscidin-1可誘導細胞凋亡。

他們用Piscidin-1處理OSA細胞後發現MtROS過量產生，線粒體內跨膜電位(MTP)明顯下降，錳超氧化物歧化酶（MnSOD）表達下調。MtROS誘導的氧化應激可引起MTP的快速去極化，進而破壞氧化磷酸化(OXPHOS)。他們用Western Blot分析了線粒體內膜電子傳遞鏈（ETC）家族蛋白，發現用Piscidin-1處理OSA細胞後複合體I(NADH脫氫酶)、複合體II(琥珀酸脫氫酶)、複合體III(醌-細胞色素c還原酶)、複合體IV(細胞色素C氧化酶)和複合體V(線粒體膜ATP合成酶)蛋白表達水平均明顯降低，從而OXPHOS和ATP產生受抑制；還分析了線粒體動態蛋白，發現線粒體融合蛋白Mfn1、Mfn2和OPA1表達下調，而線粒體分裂蛋白Drp1和FIS1表達下調。最後，他們用抗氧化劑及MtROS清除劑mitoTempo預處理細胞，發現對Piscidin-1誘導的MtROS增加、MTP下降和細胞凋亡有明顯的保護作用。

       總之，本文作者發現Piscidin-1通過線粒體活性氧(MtROS)調節的線粒體功能障礙誘導人骨肉瘤細胞凋亡，在骨肉瘤的治療中具有潛在的應用前景。

本文作者：ZXY

原文連結：https://www.nature.com/articles/s41598-020-61934-y

原文引用：DOI：s41598-020-61934-y

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