贺晓磊，高 宇，王丽红，刘晓燕，王英南，何建秋，李桂芳

(承德医学院附属医院内分泌科，河北承德067000)

脂肪酸合成酶(fatty acid synthase，FASN)是人体内脂肪酸从头合成途径的关键酶，在人体的能量代谢中起到了重要作用。研究发现，恶性肿瘤的FASN 表达升高，并严重影响肿瘤的预后。二甲双胍用于治疗2 型糖尿病的同时被证明有降低某些癌症风险的益处。本研究观察二甲双胍对高糖、高胰岛素环境中MCF-7 细胞FASN 表达的影响，探讨二甲双胍与肿瘤发生关系的可能机制。

1 材料与方法

1.1 材料:DMEM 低糖培养基(Hyclone 公司);FASN 抗体(BD 公司);D-glucose，盐酸二甲双胍，引物(上海生工);Trizol(invitrogen 公司);胰岛素(诺和诺德公司)。MCF-7 细胞由承德医学院附属医院中心实验室提供。

1.2 细胞培养与分组:MCF-7 细胞由DMEM 低糖培养基培养。实验分为对照组、高糖组和高糖高胰岛素组。对照组D-glucose浓度5 mmol/L。高糖组D-glucose 浓度为20 mmol/L。高糖高胰岛素浓度组D-glucose 浓度为20 mmol/L，胰岛素浓度为125 μIU/mL。二甲双胍浓度分为0、2.5、5、10 和20 mmol/L，以0 mmol/L组为对照组。细胞培养12 h提取总蛋白及总RNA。

1.3 方法:Western blot 检测MCF-7 细胞FASN 蛋白表达。RT-PCR 检测MCF-7 细胞FASN mRNA 表达。FASN 引物5'-TGTGAGGCTGAGGCTGAGA-3'，5'-CTGTGGATGATGCTGATG ATGG-3'。

1.4 统计学分析:用软件Quantity one 对结果进行分析，采用SPSS17.0 对数据进行统计学分析，计量资料以均数±标准差(±s)表示，采用Dunnett-t 检验。

2 结果

2.1 对照组、高糖组、高糖高胰岛素组中MCF-7 细胞的FASN 蛋白表达:高糖高胰岛素组的FASN 蛋白表达量为0.424 ±0.003，显著高于对照组的0.156 ±0.009(P＜0.05)，而与高糖组的0.420 ±0.010 相近(图1)。

图1 Western blot 检测MCF-7 细胞中FASN蛋白表达Fig 1 Western blot analysis of FASN protein levels in MCF-7

2.2 二甲双胍对MCF-7 细胞FASN 蛋白表达的影响:高糖组中，FASN 蛋白的表达量分别为0.212 ±0.004、0.180 ±0.051、0.189 ±0.012 和0.218 ±0.027，与对照组的0.199 ±0.027 相近(图2A)。在高糖高胰岛素组中，10 和20 mmol/L浓度的二甲双胍组的FASN 蛋白的表达量分别为0.183 ±0.019 和0.026 ±0.005 显著低于对照组的0.286 ±0.027(P＜0.05)(图2B)。

2.3 二甲双胍对MCF-7 细胞FASN mRNA 表达的影响:RTPCR 结果显示，高糖组中，各组FASN mRNA 表达量为0.203±0.028、0.200 ±0.003、0.195 ±0.002 和0.191 ±0.005 与对照组的0.203 ±0.001 相近(图3A)。高糖高胰岛素组中，10 和20 mmol/L浓度的二甲双胍组的FASN mRNA 的表达量分别为0.165 ± 0.027 和0.065 ± 0.019 显著低于对照组的0.274 ±0.010(P＜0.05)(图3B)。

3 讨论

研究发现，糖尿病引起肿瘤发生风险增加，糖尿病所致的葡萄糖和游离脂肪酸含量增高都与肿瘤生长有关。本研究结果显示，在高糖情况下MCF-7 细胞FASN 表达升高，可能与肿瘤细胞的生长需求导致细胞内脂肪酸合成活跃有关。

二甲双胍在应用于治疗2 型糖尿病的同时，被发现有降低糖尿病罹患肿瘤的风险或改善已确诊癌症的糖尿病患者的肿瘤预后［1］。二甲双胍目前研究抗癌机制在于激活AMPK，最终促进了AMPK 下游效应器－哺乳动物的靶点雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的抑制作用［2］。活化的AMPK 逐渐减少复制调节因子SREBP-1c(固醇调节元素结合蛋白1c)的表达，通过对FASN 抑制和mTOR 的转录表达的抑制作用所产生的协同效应，进一步在翻译水平抑制mTOR 调节的FASN 的表达［3］。本研究结果显示，高糖高胰岛素培养的MCF-7 细胞，FASN 表达降低对二甲双胍具有浓度依赖性，其机制也可能通过AMPK 途径抑制FASN 的表达。这些结果对于揭示2型糖尿病与乳腺癌的发生机制，寻求治疗乳腺癌患者的药物作用靶点，具有一定的参考价值。

图2 Western blot 检测MCF-7 细胞中FASN蛋白表达Fig 2 Western blot analysis of FASN protein levels in MCF-7

图3 RT-PCR 检测MCF-7 细胞FASN mRNA 表达Fig 3 RT-PCR analysis of FASN mRNA levels in MCF-7 cell

［1］Susan S Jick，Christan Meier，Christoph R，et al．Long-term metformin use is associated with decreased risk of breast cancer．Michael Bodmer［J］．Diabetes Care，2010，33:1304－1308．

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