喉鳞癌铁死亡的验证及M2巨噬细胞源性外泌体的调控研究

摘要

目的验证喉鳞状细胞癌(简称鳞癌)铁死亡的变化以及探讨M2巨噬细胞来源的外泌体对喉癌铁死亡的调控作用。方法收集哈尔滨医科大学附属第二医院耳鼻咽喉头颈外科2018年9月至2021年4月诊治的32例喉鳞癌和邻近非癌组织标本, 其中男性26例, 女性6例, 年龄43～79岁。通过免疫组化和反转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测组织铁死亡标志物谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4, GPX4)的表达并分析其与临床病理因素的关系。通过透射电镜、细胞增殖-毒性检测试剂盒(cell counting kit-8, CCK-8)、克隆试验、活性氧(reactive oxygen species, ROS)、丙二醛(malondialdehyde, MDA)、谷胱甘肽(glutathione, GSH)、线粒体膜电位、RT-PCR和蛋白免疫印迹法(WB), 检测铁死亡诱导剂erastin处理后喉鳞癌TU212细胞的变化。分离M0/M2巨噬细胞上清液中的外泌体(M0-exos/M2-exos), 并与经过erastin处理的TU212细胞共同孵育, 检测各组铁死亡变化情况。数据采用SPSS 19.0软件统计分析结果。结果铁死亡标志物GPX4在喉鳞癌组织中的表达水平明显高于邻近非癌组织(2.04±0.65比0.99±0.09, F=30.36, P<0.001), 且与临床分期及T分期密切相关(Ⅰ-Ⅱ期比Ⅲ-Ⅳ期:1.75±0.39比2.18±0.71, F=2.25;T1-2期比T3-4期:1.71±0.42比2.20±0.69, F=2.06, P值均<0.05)。TU212细胞经erastin处理后, 出现铁死亡的改变, 表现为细胞线粒体嵴变小、膜密度增大、增殖率降低、细胞内ROS和MDA水平升高、GSH含量下降、线粒体膜电位发生去极化, 细胞内GPX4的mRNA和蛋白的表达降低。在白介素4(IL-4)诱导下, M0巨噬细胞极化为M2型, 分离M2巨噬细胞上清液, 获得外泌体(M2-exos), 发现M2-exos能够诱导erastin处理的TU212细胞高表达GPX4和GSH, 下调ROS和MDA的表达水平, 逆转细胞的增殖能力(P值均<0.05)。结论铁死亡是喉鳞癌细胞死亡的方式之一, M2巨噬细胞源性外泌体能够抑制喉鳞癌铁死亡的发生。

关键词