摘要:
目的:探讨组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1A(KDM1A)在肿瘤恶病质骨骼肌降解中的调控作用及其分子机制。 方法:构建肿瘤恶病质小鼠模型与C2C12肌管细胞模型,随机分为4组:正常组(NC)、正常给药组(NC+KDM1Ai)、恶病质组(CC)、恶病质给药组(CC+KDM1Ai),通过RNA测序与生物信息学分析确定KDM1A对骨骼肌的关键调控功能;qPCR、Western blot、免疫荧光实验检测KDM1A、MuRF⁃1、Atrogin1表达水平;免疫荧光、苏木素⁃伊红(H&E)染色实验评估小鼠骨骼肌纤维横截面积(CSA)和肌管细胞直径;Western blot实验检测STAT3、pYSTAT3、H3K4me1、H3K4me2、H3K9me1、H3K9me2表达水平深入探究KDM1A。 结果:转录组数据分析显示KDM1A在肿瘤恶病质骨骼肌萎缩进程中发挥特异性功能。在小鼠与细胞肿瘤恶病质模型中,KDM1A、MuRF⁃1、Atrogin1的mRNA与蛋白表达水平明显上调(P<0.05)。抑制KDM1A可明显改善肿瘤恶病质小鼠体重下降速度及瘦体重、后肢肌肉重量、股四头肌重量、心脏重量和抓握力等指标(P<0.05)。在体内和体外实验中,抑制KDM1A后,小鼠肌纤维横截面积明显增大,肌管细胞直径明显增加,MuRF⁃1和Atrogin1的mRNA与蛋白表达水平明显下调(P<0.05)。与恶病质组相比,恶病质给药组组蛋白H3K4me1、H3K9me1和H3K9me2修饰水平明显上调(P<0.05),组蛋白甲基修饰水平改善。抑制KDM1A后,磷酸化STAT3表达水平明显下调(P<0.05),STAT3信号通路被抑制。 结论:KDM1A在肿瘤恶病质进程中表达上调并促进肌萎缩,抑制KDM1A对肿瘤恶病质骨骼肌降解起保护作用,组蛋白甲基化修饰水平的改善和STAT3信号通路的抑制是其发挥作用的可能机制。