NADH dehydrogenase complex I is overexpressed in incipient metastatic murine colon cancer cells

doi:10.3892/or.2018.6892

.2019年2月；41(2):742-752.

doi:10.3892/或.2018.6892。 Epub 2018年11月27日。

NADH脱氢酶复合物I在小鼠结肠癌早期转移细胞中过度表达

乔安娜·马尔克斯¹, 伊琳娜·克拉奇马洛娃², 维亚切斯拉夫·阿基莫夫², 费尔南多·恩达¹, Gaskon Ibarretxe公司¹, Ariane Schaub Clerigué^三, 内雷亚·奥西纳尔德⁴, 艾克·巴迪奥拉¹

附属公司

¹巴斯克大学医学与护理学院细胞生物学和组织学系，西班牙莱奥阿48940。
²丹麦南部大学生物化学和分子生物学系，丹麦欧登塞市5230号。
^三CIC bioGUNE，比兹凯亚科技园，Derio，48160 Bizkaia，西班牙。
⁴UPV/EHU药学系生物化学和分子生物学系，01006 Vitoria‑Gasteiz，西班牙。

PMID： 30483808
预防性维修识别码： PMC6313061型
内政部： 10.3892/或2018.6892

NADH脱氢酶复合物I在小鼠结肠癌早期转移细胞中过度表达

乔安娜·马尔克斯等。及国际医学权威期刊. 2019年2月.

.2019年2月；41(2):742-752.

doi:10.3892/或.2018.6892。 Epub 2018年11月27日。

作者

乔安娜·马尔克斯¹, 伊琳娜·克拉奇马洛娃², 维亚切斯拉夫·阿基莫夫², 费尔南多·恩达¹, Gaskon Ibarretxe公司¹, 阿里亚娜·绍布·克莱里戈^三, 内雷亚·奥西纳尔德⁴, 艾克·巴迪奥拉¹

附属公司

¹巴斯克国家大学（UPV/EHU）医学和护理学院细胞生物学和组织学系，48940 Leioa，西班牙。
²丹麦南部大学生物化学和分子生物学系，丹麦欧登塞市5230号。
^三CIC bioGUNE，比兹凯亚科技园，Derio，48160 Bizkaia，西班牙。
⁴UPV/EHU药学系生物化学和分子生物学系，01006 Vitoria‑Gasteiz，西班牙。

PMID： 30483808
预防性维修识别码： PMC6313061型
内政部： 10.3892/或2018.6892

摘要

结肠癌是世界上最常见的癌症类型之一。原发性肿瘤的治疗非常有效，但转移性肿瘤的结果很严重。因此，本研究的目的是进一步了解原发性结肠癌细胞向转移表型的转化。蛋白质表达的微小变化引起转移表型转化。需要更灵敏的方法来检测微小变化。为了利用小鼠肝转移模型研究转化的第一步，我们建立了一个具有早期转移特征的小鼠结肠癌细胞系。采用细胞培养法中氨基酸稳定同位素标记结合质谱法比较转移细胞和非转移细胞的蛋白质表达模式。定量蛋白质组学数据表明，相对于非转移细胞，转移细胞中的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氢化物（NADH）脱氢酶复合物I过度表达。由于NADH脱氢酶复合物催化NADH氧化为NAD+，因此通过测量NADH的量来研究复合物的功能。结果表明，转移细胞积累了更多的NADH和活性氧。此外，转移细胞的线粒体膜电位低于非转移细胞，表明转移细胞中NADH脱氢酶和线粒体氧化链的活性降低。在原代癌细胞的早期转化过程中，NADH脱氢酶复合物I过度表达，但随后由于抑制线粒体活性的Warburg效应而变得不活跃。在转型的第一步中，不利环境下所需的高能量需求通过呼吸链的过度表达成分来满足，这一事实应该在未来的抗转移治疗中加以考虑。

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数字

**图2。**
脾脏和肝脏中收集的细胞特征。（A）肝转移模型实验后肝和脾中收集的C26.WT细胞迁移试验（放大倍率，×10）*与从脾脏分离的癌细胞相比，P<0.05。（B） Western blot分析检测脾脏和肝脏中收集的细胞的H3K27三甲基化。组蛋白3的表达被用作对照，以使代表图中的表达正常化。H3K27me3，组蛋白3赖氨酸27三甲基化；H3，组蛋白3。

**图3。**
实验程序和代表性质谱的示意图。（A）基于MS的定量蛋白质组学策略的流程图，用于比较原发癌细胞和转移癌细胞的蛋白质组。（B）细胞培养中氨基酸的稳定同位素标记示例质谱图显示显示不同比率的肽。（顶面板）含有赖氨酸的肽（z=+2），比例为1:1；在转移细胞中，含精氨酸肽（z=+2）上调。质谱法。

**图4。**
基于质谱的原发癌和转移癌细胞差异蛋白质组分析。（A）维恩图，显示在三个SILAC重复中定量的蛋白质重叠。（B）总转移/原发SILAC比率与蛋白质强度的关系。与非转移癌细胞相比，转移癌细胞中的蛋白质分别显著下调（P<0.05）和上调（蓝色和红色表示）。SILAC，细胞培养中氨基酸的稳定同位素标记。

**图5。**
GO分析表明，相对于非转移癌细胞，转移癌细胞中的（A）“细胞隔室”和（B）“生物过程”在蛋白质中的表达显著上调（P<0.05）（红色）和下调（蓝色）。显示了褶皱富集和最具指示意义的术语的统计意义。点的大小与同一术语中分组的蛋白质数量相关。GO，基因本体论。

**图6。**
原代细胞与转移细胞中NADH浓度的测量*与原发肿瘤细胞相比，P<0.05。NADH，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸氢化物。

**图7。**
转移细胞相对于原发肿瘤细胞的Warburg效应特征。（A） C26.WT原代细胞与转移细胞的ROS测量。绿色染色表明ROS浓度较高；蓝色染色显示细胞核（DAPI；放大倍数，×20）。（B）转移细胞相对于原代细胞的线粒体膜电位测量。紫色染色显示线粒体膜电位更高，线粒体更完整；蓝色染色显示细胞核（DAPI；放大倍数，×20）*与原发肿瘤细胞相比，P<0.05。活性氧；CM-DCFDA，5,6-氯甲基-20,70-二氯二氢氟二乙酸酯；TMRE，四甲基罗丹明乙酯。

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[8] Gravekamp C、Sypniewska R、Gauntt S、Tarango M、Price P、Reddick R。老年小鼠转移性和非转移性乳腺肿瘤的行为。实验生物医学2004；229:665–675. doi:10.1177/153537020422900711。-内政部-公共医学

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[10] Raz A、Hanna N、Fidler IJ。体内分离涉及选择性和非适应性过程的转移性肿瘤细胞变体。美国国家癌症研究所杂志，1981年；66:183–189.-公共医学

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