机械敏感离子通道PIEZO1通过YAP促进胶质瘤侵袭进展的研究

目的:探讨PIEZO1通过YAP传导机械力学信号促进胶质瘤侵袭进展的分子机制。方法:(1)标本检测：选择郑州大学第一附属医院神经外科自2015年2月至2017年3月行胶质瘤切除术的94例患者标本行免疫组化染色，检测不同级别胶质瘤组织中PIEZO1表达。(2)细胞实验：不同基质硬度条件下培养人脑胶质瘤细胞系U87、U251，通过免疫荧光染色实验检测PIEZO1和YAP表达，Western blotting实验检测PIEZO1表达。(3)慢病毒转染后细胞实验：根据有无转染短发夹RNA(shRNA)慢病毒载体将细胞分为阴性对照组和sh-PIEZO1组，通过克隆形成实验、增殖、侵袭实验、Western blotting实验等方式研究PIEZO1在胶质瘤增殖、侵袭中的作用；同时采用Western blotting实验检测 PIEZO1敲低后YAP、FAK、β1-整合素等力学信号通路蛋白的表达，采用RT-PCR法检测YAP下游靶基因 CTGF、 CYR61的表达，采用免疫荧光染色检测 PIEZO1敲低后YAP的表达。 结果:(1)PIEZO1表达随胶质瘤级别升高而增高，且异柠檬酸脱氢酶( IDH)野生型患者中PIEZO1表达高于 IDH突变型。(2)随着基质硬度增加，PIEZO1及YAP表达增加。Western blotting实验结果显示，与0.2 kPa组相比，16和64 kPa组基质培养细胞PIEZO1蛋白表达明显增高，差异有统计学意义( P<0.05)。(3) PIEZO1敲低后，U87细胞形态变大、触角增多，U251细胞多呈较长梭形。与阴性对照组相比，sh-PIEZO1组细胞克隆数明显减少，各时间点增殖率明显降低，侵袭细胞计数明显减少，差异均有统计学意义( P<0.05)。同时，与阴性对照组比较，sh-PIEZO1组细胞上皮标志物钙黏附蛋白E(E-cadhein)表达明显增加，间质标志物波形蛋白、Snail及Slug表达明显降低，差异均有统计学意义( P<0.05)。最后，Western blotting、RT-PCR实验及免疫荧光实验发现，敲低 PIEZO1显著增加了磷酸化(p)-YAP表达，降低了YAP胞核表达，下调了YAP下游靶基因 Cyr61和 CTGF表达，并且显著减低了β1-整合素和p-FAK水平；阴性对照组与sh-PIEZO1组组间差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:PIEZO1通过YAP调控胶质瘤对机械信号的反应，促进胶质瘤细胞增殖和侵袭，可以作为胶质瘤治疗的新靶点。