腺苷酸活化蛋白激酶增强乳腺癌对多柔比星化疗敏感性的机制

背景与目的：腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)在调控细胞代谢和能量平衡方面起着重要作用，并与细胞增殖、生存和多种信号通路密切相关。近年来发现AMPK参与肿瘤的抑制和耐药。该研究旨在探讨AMPK对多柔比星抑制乳腺癌作用的影响及其机制。方法：采用四甲基偶氮唑蓝(meth-ylthiazolyl tetrazolium，MTT)法检测多柔比星作用后对MCF-7/adr、MCF-7/adr-vector及MCF-7/adr-AMPKα细胞增殖的影响；Hoechst染色法观察各组细胞凋亡形态；流式细胞术(flow cytometry，FCM)检测各组细胞凋亡率；荧光酶标仪检测3组细胞多柔比星累积量；蛋白[质]印迹法(Western blot)检测各组细胞中耐药蛋白及凋亡相关蛋白的表达。结果：多柔比星对MCF-7/adr细胞增殖抑制作用呈剂量和时间依赖性，其作用24、48 h的IC50值分别为(36.8±2.1)和(28.8±1.3)μg/mL。过表达AMPKα可增加多柔比星对MCF-7/adr细胞的生长抑制作用，呈剂量和时间依赖性，其作用24、48 h的IC50值分别为(16.0±0.7)和(4.2±0.2)μg/mL。荧光形态分析发现多柔比星联合AMPKα能诱导MCF-7/adr细胞凋亡。1.0μg/mL多柔比星作用48 h后，MCF-7/adr、MCF-7/adr-vector及MCF-7/adr-AMPKα细胞的凋亡率分别为(12.0±1.4)%、(12.7±1.6)%和(32.0±4.2)%，MCF-7/adr细胞中AMPKα过表达明显提高MCF-7/adr细胞对多柔比星的敏感性。荧光酶标仪检测显示，过表达AMPKα能明显提高细胞内多柔比星的累积量，具有浓度依赖性。Western blot实验结果显示，与MCF-7/adr和MCF-7/adr-vector细胞比较，MCF-7/adr-AMPKα细胞中Bax、细胞色素c(Cyto c)的释放、caspase-3和多聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶降解产物(cleaved PARP)蛋白表达明显增加，而细胞外排泵P-糖蛋白(P-gp)和Bcl-2蛋白表达降低。结论：AMPKα可通过抑制耐药细胞外排泵以及调控凋亡相关蛋白的表达，从而增强乳腺癌耐药细胞对多柔比星的化疗敏感性。