核糖体蛋白S9在多发性骨髓瘤中的表达及对其细胞生物学功能的影响

摘要

目的 明确核糖体蛋白S9 (RPS9)在多发性骨髓瘤中的表达情况,并明确其对骨髓瘤细胞生物学特性的影响及相应机制.方法 选取10例健康志愿者骨髓单个核细胞(CON组)与30例多发性骨髓瘤患者骨髓CD138+细胞(CD138+组),实时荧光定量PCR检测RPS9在mRNA水平的表达,并选取3例CON与11例CD138+细胞,Western blot检测RPS9在蛋白水平的变化,同时选取GSE19784数据集,检测RPS9的表达与患者总体生存率、核因子-κB (NF-κB)、类泛素蛋白修饰分子(SUMO)、泛素通路之间的关系.随后构建RPS9-短发夹RNA (shRNA)敲低载体,使用流式细胞仪检测感染效率、实时荧光定量PCR与Western blot检测敲低效率后.RPMI8226分为CON与RPS9-shRNA组,使用膜联蛋白Ⅴ别藻青蛋白/碘化丙啶(PI)双染法检测细胞凋亡的变化、CCK8法检测细胞增殖的变化、PI染色法检测细胞周期的变化.并构建类泛素蛋白修饰分子特异蛋白酶1 (SENP1)过表达载体,Western blot确定过表达效率后,检测RPS9抑制后SENP1表达的变化,并在RPS9-shRNA中转染SENP1过表达载体,Western blot检测CON、RPS9-shRNA、RPS9-shRNA-SENP1细胞中NF-κB通路P65、抑制因子κBα (IκBα)磷酸化水平的变化,膜联蛋白Ⅴ/PI双染法检测细胞凋亡的变化.结果 RPS9在10例健康志愿者骨髓单个核细胞(CON)以及30例多发性骨髓瘤患者骨髓CD138+细胞中相对表达量分别为1.00 ±0.12和5.45±0.71(t=4.291,P=0.0036),Western blot中大多数骨髓瘤CD138+细胞中RPS9呈现高表达,RPS9的高表达同时与患者髓外浸润相关,并在GSE19784数据集中与患者总体生存率相关.RPMI8226在感染CON与RPS9-shRNA慢病毒48 h后,流式细胞仪证实两组细胞感染效率均在90％以上,实时荧光定量PCR与Western blot证实RPS9在mRNA与蛋白水平的表达均受到抑制.RPMI8226 CON与RPS9-shRNA感染病毒48 h后,CON与RPS9-shRNA组细胞膜联蛋白Ⅴ阳性细胞比例分别为3.47±0.37和18.60±1.64,RPS9-shRNA组显著高于CON组(t=9.015,P=0.0008).在增殖中,CON组与RPS9-shRNA组在72 h时增殖指数差异有统计学意义(t=6.846,P=0.0024).而在细胞周期中,CON与RPS9-shRNA组在感染病毒48 h时,G2期细胞比例分别为(29.28±3.42)％和(10.43±1.43)％,CON组显著高于RPS9-shRNA组,差异有统计学意义(t=9.329,P=0.0007).RPS9的表达在GSE19784数据集中与SENP1正相关,并与IκBα编码基因NFKBIA呈负相关,Westem blot进一步证实RPS9的敲低能够抑制SENP1的表达,并抑制NF-κB亚基P65、抑制因子IKBα的磷酸化,促进IKBα的表达,而SENP1的过表达不仅能够阻碍这一效应,也能够使RPS9诱导的凋亡减少.结论 RPS9在多发性骨髓瘤CD138+细胞中高表达,且与患者总体生存率、髓外浸润相关.RPS9的抑制能够促进骨髓瘤细胞凋亡、细胞周期阻滞并抑制增殖.RPS9能够通过SENP1影响NF-κB通路的活化,并影响细胞的凋亡,提示SENP1可能为RPS9生物学效应的关键因素.