Porimin调控生物膜脂质传感器相变平衡诱导肺癌细胞胀亡向凋亡转化的机制

当前机体对抗肿瘤药物耐受性的研究缺少可行切入点，可能与细胞膜脂质传感器固/液两态相变平衡维持细胞膜稳定性相关。申请者前期研究发现了三氧化二砷诱导肺癌细胞胀亡和凋亡现象，其根本区别在于细胞膜的破坏，Porimin是调控细胞膜破坏关键因素；细胞胀亡和凋亡存在相互转化的基础。由此，我们推测Porimin在调控细胞膜脂质传感器相变平衡、稳定细胞膜、诱导细胞胀亡向凋亡转化过程中起关键作用。本项目拟以As2O3干预A-549细胞建立细胞凋亡和胀亡模型，利用细胞生物学、分子生物学和生物物理学的方法，观察其形态学变化、检测其动力学过程和膜蛋白Porimin的定位和表达，研究细胞膜脂质传感器相变与细胞膜稳定性的关系，并通过Porimin调控细胞膜脂质传感器相变平衡，探讨其维持细胞膜稳定性、诱导细胞胀亡向凋亡转化的机制。旨在为提高机体对抗肿瘤药物耐受性的研究提供可行切入点和为其基础和应用研究奠定基础。

本项目研究基本按照原计划进行，其研究结果包括如下两个方面内容： （1）细胞胀亡与细胞膜稳定性、细胞膜脂质传感器相变平衡的关系：通过三氧化二砷(As2O3)体外干预人肺腺癌细胞(A-549)初步建立了细胞胀亡模型；初步摸索出细胞胀亡检测方法: 细胞形态改变与胀亡指数[OI=（TIR-AI）×R2/(R1+R2) ×100%]相结合；胀亡指数（OI）与As2O3有量-效性，且与细胞膜破坏程度正相关，共聚焦显微镜观察到活细胞、凋亡细胞和胀亡细胞，其各组细胞比率与凋亡指数和胀亡指数一致。（2）Porimin的表达及调控与细胞膜稳定性、细胞膜脂质传感器相变平衡的关系及能机制： AIF从线粒体释放和porimin蛋白的水平上调均与As2O3有时-效和量-效性，且与胀亡指数和细胞膜的破坏、细胞膜脂质传感器固态向液态相变成正相关；而Bcl-2和PCNA的表达与细胞膜的破坏呈负相关。不同浓度As2O3作用A-549后均能激活Caspase通路：细胞凋亡主要依赖线粒体途径；细胞胀亡主要是死亡受体途径。通过以上实验结果，初步提出了细胞凋亡和细胞胀亡有相互转化的可能性和可能机制，初步揭示了Porimin是调控细胞膜稳定性、细胞膜脂质传感器相变平衡诱导细胞胀亡向凋亡转化的关键因素，可能是研究提高机体对抗肿瘤药物耐受性的可行切入点，但仍需要进一步深入研究和探索。