2024年4月10日发(作者：长孙云天)
线粒体动力相关蛋白FIS1调控舌鳞癌顺铂敏感性的机制研究
雷新元; 林欣祤; 欧展鹏; 阮毅; 李劲松
【期刊名称】《《口腔疾病防治》》
【年(卷),期】2019(027)006
【总页数】5页(P350-354)
【关键词】线粒体动力学; 舌鳞状细胞癌; 顺铂敏感性; FIS1; 化疗; 凋亡; 小干扰
RNA
【作 者】雷新元; 林欣祤; 欧展鹏; 阮毅; 李劲松
【作者单位】[1]中山大学孙逸仙纪念医院口腔科 广东广州510120
【正文语种】中 文
【中图分类】R739.8
线粒体是持续进行分裂和融合的动态细胞器，其分裂和融合各自具有重要的生理功
能。线粒体分裂会使线粒体内外膜间隙中的促凋亡蛋白释放，从而引发细胞的凋亡。
近年来，越来越多的研究揭示了异常线粒体动力学对细胞凋亡的调控［1］以及与
多种疾病的相关性［2］。然而，鲜有研究揭示线粒体分裂对于化疗敏感性的可能
调控机制。顺铂是目前被广泛使用于多种实体恶性肿瘤中的一线化疗药物［3］，
大约有80.6%的口腔鳞癌患者最初对铂类药物治疗有着比较好的反应性，然而，
有超过70%的患者最终出现了化疗耐药［4］，进一步探讨及明确导致顺铂化疗耐
药的机制，为临床治疗提供可能的靶点则显得尤为必要。在哺乳动物细胞的线粒体
中，存在多种蛋白调控其分裂。线粒体动力相关蛋白（mitochondrial fission
protein 1，FIS1）作为其中一种重要的调控分子，在线粒体分裂以及介导细胞凋
亡中发挥了重要作用。目前关于FIS1与化疗耐药相关性的研究甚少，本研究选择
了FIS1作为一个突破点，探讨FIS1在调控舌鳞癌细胞线粒体分裂以及顺铂敏感性
中的重要作用，以期为临床化疗提供新的治疗靶点。
1 材料和方法
1.1 细胞及试剂
人舌鳞癌细胞系SCC9和CAL27均购买于美国ATCC细胞库。DMEM及
DMEM-F12培养基（Gibco公司，美国）；顺铂（Sigma-Aldrich公司，美国）；
FIS1 siRNA（GE Dharmacon公司，中国）；胎牛血清、Lipofectamine TM
RNAMAX（Invitrogen公司，美国）；TUNEL试剂盒、Caspase3/7试剂盒
（Promega公司，美国）；FIS1抗体（Abcam公司，英国），山羊抗鼠IgG二
抗（Proteintech公司，美国）；ECL化学发光液、MitoTracker Red CMXRos、
TRIzol试剂（Invitrogen公司，美国）；Annexin V和碘化丙啶（PI）（Sigma-
Aldrich公司，美国）；SYBR Green Real-time PCR Master Mix（Toyobo公司，
日本）；激光扫描共聚焦TCS SP5显微镜（Leica公司，德国）；ImagerZ1显微
镜（Zeiss公司，德国）；LightCycler 480（Roche公司，瑞士）。
1.2 顺铂处理SCC9和CAL27细胞
顺铂粉剂配制成10-6M的终浓度。分别处理SCC9和CAL27细胞0、12、24、
48 h，每隔24 h换液。
1.3 检测顺铂处理的SCC9和CAL27细胞FIS1的表达
1.3.1 qRT-PCR检测FIS1的mRNA TRIzol试剂进行总RNA提取，使用SYBR
Green Real-time PCR Master Mix和LightCycler 480仪器对FIS1以及β-actin
进行定量检测。FIS1引物序列：5′-GTCTCTATCCTCTGTGGCCTTCA-3′，3′-
CCCCGTTTTATTTACACTCATCC-5′。β-actin 引物序列5′-
AGCCTCGCCTTTGCCGATCC-3′，3′-ACATGCCGGAGCCGTTGTCG-5′。荧光定
量PCR的反应条件设置为95℃1 min，95 ℃ 30 s，55 ℃ 30 s，72 ℃ 30 s，一
共40个循环，β-actin作为内参，其表达量设置为1。
1.3.2 Western Blotting检测FISI蛋白的表达 向细胞中加入适量RIPA及蛋白酶
抑制剂，提取舌鳞癌细胞中的蛋白，和Loading Buffer混合后100℃加热变性。
在SDS-PAGE胶中上样并进行电泳分离，250 mA，60 min将蛋白转到PVDF膜
上，脱脂奶粉封闭1 h，随后分别加入FIS1抗体（1：1 000）和βactin（1：500）
抗体，4℃孵育过夜。第二天将PVDF膜用TBST溶液洗涤5 min×3次后，加入
山羊抗鼠二抗（1：2 000），室温孵育1 h，使用化学发光法在曝光机中显像。
1.4 FIS1 siRNA沉默SCC9和CAL27细胞FIS1基因的表达
Lipofectamine辅助下分别对经10-6M顺铂处理后24小时的SCC9和CAL27细
胞进行FIS1 siRNA和阴性对照的瞬时转染，于转染后24 h进行下游实验，顺铂
浓度始终维持在10-6M。FIS1 siRNA序列 ：5′-
AUUUCUUUUCAAACUUCAGCA-3′，3′-CUGAAGUUUGAAAAG AAAUUU-5′；
阴性对照FIS1-sc序列：5′-UGUAUUCGGAAAUUAACGCAA-3′，3′-
GCGUUAAUUUCCGAAUACAGA-5′。实验分组：①空白对照组；②顺铂处理48
h组；③顺铂处理24 h后转染FIS1-sc的阴性对照组；④顺铂处理24 h后转染
FIS1的siRNA组。
1.5 SCC9和CAL27细胞过表达FIS1基因
PCR 扩 增 FIS1，引物序 列 为 ：5′-GTCTCTATCCTCTGTGGCCTTCA-3′，3′-
CCCCGTTTTATTTACACTCATCC-5′。并使用pcDNA3.1作为载体构建pcDNA-
FIS1质粒。Lipofectamine辅助下对未经顺铂处理的SCC9及CAL27细胞进行
pcDNA-FIS1质粒以及空载质粒Vec的瞬时转染，于转染6～8 h之后换液，转染
后24 h进行下游实验。实验分组：①空白对照组；②转染空载质粒组；③转染
FIS1过表达质粒组；④顺铂处理24 h组。
1.6 线粒体染色
将未经处理的SCC9和CAL27细胞种在盖玻片上并按照1.2、1.4、1.5的实验内
容分别进行处理。然后使用0.1 μM MitoTracker Red CMXRos对细胞进行30
分钟染色，染色全程严格避光，预热PBS洗片，5 min×3次，滴加抗荧光淬灭剂
并封片［5］。采用激光扫描共聚焦显微镜TCS SP5对细胞进行观察以及图像采集，
并对线粒体形态进行评估及定量［6］。
1.7 凋亡检测
使用TUNEL试剂盒对经过1.4、1.5的实验内容处理的SCC9和CAL27细胞涂片
进行凋亡检测。1%Triton X-100通透液透膜处理，3%H2O2封闭液封闭，加入
Proteinase K工作液；冲洗，加入DNaseⅠ反应液，冲洗；加入TdT酶反应液，
37℃避光60 min；冲洗，加入Streptavidin-HRP标记工作液，孵育后冲洗切片，
加入DAB工作液显色，然后使用苏木精染液复染。用ImagerZ1显微镜观察切片，
每张切片随机观察20个视野。同时采用Annexin V和碘化丙啶（PI）双染色后流
式细胞术检测凋亡细胞。Caspase3/7活性使用Apo-ONE®Homogeneous
Caspase3/7试剂盒进行检测。
1.8 Western Blotting实验
使用前述方法提取进行了1.4、1.5的实验内容处理的SCC9及CAL27细胞的蛋白。
蛋白提取物于8%SDS聚丙烯凝胶中进行电泳后，转移至PVDF膜上，与FIS1
（1∶1 000）或β-actin（1∶500）的一抗进行孵育并进一步与山羊抗鼠的二抗
（1∶2 000）进行孵育，利用化学发光法进行观察。
1.9 统计学分析
所有数据均以±s表示。数据分析应用SPSS 19.0软件完成。两组间均数的比较采
用t检验，若P＜0.05，则被认为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 经顺铂处理后的舌鳞癌细胞中FIS1基因的表达及线粒体分裂程度
与未进行顺铂处理组相比，经顺铂处理后的SCC9和CAL27细胞中，线粒体分裂
程度增加，差异有统计学意义（P＜0.05）（图1a）；同时还观察到FIS1蛋白水
平也随着顺铂处理时间的增加而增加（图1b），但mRNA水平间差异无统计学
意义（图1c）。这提示影响顺铂处理后细胞中FIS1表达水平的调控过程可能发生
在转录后。
图1 经顺铂处理后的舌鳞癌细胞中FIS1的表达及线粒体分裂程度Figure 1
Expression of FIS1 and mitochondrial fission in tongue squamous cell
carcinoma cells treated with cisplatin
2.2 沉默舌鳞癌细胞中FIS1基因表达对线粒体分裂程度及细胞凋亡的影响
采用FIS1 siRNA转染经顺铂处理的SCC9和CAL27细胞，FIS1蛋白表达下调
（图2a），抑制线粒体的过度分裂（图2b）。采用流式细胞术检测细胞早期凋亡，
采用TUNEL实验检测细胞晚期凋亡，Caspase3/7检测细胞凋亡状态（图2c-d），
均观察到，与FIS1-sc组相比，沉默FIS1表达可降低顺铂处理后细胞的凋亡程度，
差异有统计学意义（P＜0.05），说明FIS1表达水平降低与舌鳞癌细胞的顺铂耐
药性密切相关。
2.3 过表达舌鳞癌细胞中FIS1表达对线粒体分裂程度及细胞凋亡的影响
采用质粒过表达FIS1则会进一步促进这两种细胞系中的线粒体分裂，同时，采用
上述方法检测细胞凋亡状态后均观察到过表达FIS1进一步促进了细胞凋亡，差异
有统计学意义（P＜0.05），且其促进凋亡的效应与顺铂处理类似（图3）。
图2 沉默FIS1可逆转顺铂引发的线粒体分裂及细胞凋亡Figure 2 Silencing FIS1
reversed cisplatin-induced mitochondrial fission and apoptosis
3 讨论
顺铂是多种实体肿瘤的一线化疗药，然而，初始具有良好顺铂反应性的病人通常都
会在后续治疗中逐渐出现顺铂耐药［4］，这也是临床上导致化疗失败的重要原因。
过去三十年内，有大量的研究探讨了导致顺铂耐药的机制［3］。但尽管如此，临
床治疗中尚未出现克服这种耐药的方法。因此，从一个全新的角度去探讨由顺铂引
发的细胞凋亡的具体机制是很有必要的。总体来说，顺铂可以通过损伤DNA的方
式来引发内源性途径的凋亡，这一过程同时也被认为是线粒体依赖的。近年来有研
究显示线粒体分裂也是凋亡的早期特征，可能与细胞凋亡以及顺铂敏感性有着更密
切的关联［7］，对其进行深入探讨具有重要的临床意义。
图3 过表达FIS1可促进线粒体分裂及细胞凋亡Figure 3 Overexpression of
FIS1 promoted mitochondrial fission and apoptosis
线粒体作为所有真核生物所共有的细胞器，一直以来都是生物医学研究所关注的重
点。近年来，除了线粒体代谢作用相关的研究之外，作为动态细胞器的线粒体所独
有的动力学也开始逐渐获得人们的关注［8］。线粒体作为高度动态的细胞器，处
在不断的分裂与融合之中，且其分裂与融合过程均具有重要的生理意义［9］。研
究表明线粒体动力学与细胞尤其是肿瘤细胞生物学行为具有相关性［10］，抑制
线粒体分裂可以抑制肺癌、胃癌、乳腺癌以及结肠癌的生长［11］；而线粒体分
裂增加则被认为与乳腺癌、甲状腺癌以及胶质瘤的远处转移有关［12］。线粒体
分裂过程由多种蛋白调控。线粒体动力相关蛋白（dynamin-related protein 1，
DRP1）主要分布于细胞质中，具有GTP酶活性，在线粒体分裂发生时水解GTP
获得能量，聚集成团后被招募至线粒体外膜，与相关配体相互作用，共同完成线粒
体分裂过程［13］。FIS1定位于线粒体上，是DRP1的配体，也是线粒体分裂过
程中重要的调控分子。本研究采用沉默以及过表达FIS1的方式调控TSCC线粒体
分裂，发现FIS1可以通过调控TSCC细胞的线粒体分裂以及凋亡从而决定顺铂化
疗的敏感性，揭示了线粒体分裂蛋白FIS1在调控细胞凋亡以及顺铂敏感性中的重
要作用，为提高顺铂化疗敏感性提供新的靶点奠定了基础。
参考文献
【相关文献】
[1] Soares CD,Morais TML,Mariano FV,et sion of mitochondrial dynamics markers
during melanoma progression：comparative study of head and neck cutaneous and
mucosal melanomas[J].J Oral Pathol ：10.1111/jop.
[2] Mishra P,Chan ondrial dynamics and inheritance during cell
division,development and disease[J].Nat Rev Mol Cell Biol,2014,15(10)：634-646.
[3] Galluzzi L,Senovilla L,Vitale I,et lar mechanisms of cisplatin
resistance[J].Oncogene,2012,31(15)：1869-1883.
[4] Zhong LP,Zhang CP,Ren GX,et ized phase III trial of induction chemotherapy
with docetaxel,cisplatin,and fluorouracil followed by surgery versus Up-Front surgery in
locally advanced resectable oral squamous cell carcinoma[J].J Clin Oncol,2013,31(6)：744-
751.
[5] Wang JX,Jiao JQ,Li Q,et -499 regulates mitochondrial dynamics by targeting
calcineurin and dynamin-related protein-1[J].Nat Med,2011,17(1)：71-78.
[6] Tanaka A,Youle RJ.A chemical inhibitor of DRP1 uncouples mitochondrial fission and
apoptosis[J].Mol Cell,2008,29(4)：409-410.
[7] Srinivasan S,Guha M,Kashina A,et ondrial dysfunction and mitochondrial
dynamics-the cancer connection[J].Biochim Biophys Acta Bioenerg,2017,1858(8,SI)：602-
614.
[8] Trotta AP,Chipuk ondrial dynamics as regulators of cancer biology[J].Cell Mol
Life Sci,2017,74(11)：1999-2017.
[9] Zorzano A,Isabel Hernandez-Alvarez M,Sebastian D,et sin 2 as a driver that
controls energy metabolism and insulin signaling[J].Antioxid Redox Signal,2015,22(12)：
1020-1031.
[10] Li J,Wang YL,Wang YP,et cological activation of AMPK prevents Drp1-
mediated mitochondrial fission and alleviates endoplasmic reticulum stress-associated
endothelial dysfunction[J].J Mol Cell Cardiol,2015,86：62-74.
[11] Kashatus JA,Nascimento A,Myers LJ,et 2 phosphorylation of Drp1 promotes
mitochondrial fission and MAPK-driven tumor growth[J].Mol Cell.2015,57(3)：537-551.
[12] Wan YY,Zhang JF,Yang ZJ,et ement of Drp1 in hypoxia-induced migration of
human glioblastoma U251 cells[J].Oncol Rep,2014,32(2)：619-626.
[13] Friedman JR,Lackner LL,West M,et tubules mark sites of mitochondrial
division[J].Science,2011,334(6054)：358-362.
2024年4月10日发(作者：长孙云天)
线粒体动力相关蛋白FIS1调控舌鳞癌顺铂敏感性的机制研究
雷新元; 林欣祤; 欧展鹏; 阮毅; 李劲松
【期刊名称】《《口腔疾病防治》》
【年(卷),期】2019(027)006
【总页数】5页(P350-354)
【关键词】线粒体动力学; 舌鳞状细胞癌; 顺铂敏感性; FIS1; 化疗; 凋亡; 小干扰
RNA
【作 者】雷新元; 林欣祤; 欧展鹏; 阮毅; 李劲松
【作者单位】[1]中山大学孙逸仙纪念医院口腔科 广东广州510120
【正文语种】中 文
【中图分类】R739.8
线粒体是持续进行分裂和融合的动态细胞器，其分裂和融合各自具有重要的生理功
能。线粒体分裂会使线粒体内外膜间隙中的促凋亡蛋白释放，从而引发细胞的凋亡。
近年来，越来越多的研究揭示了异常线粒体动力学对细胞凋亡的调控［1］以及与
多种疾病的相关性［2］。然而，鲜有研究揭示线粒体分裂对于化疗敏感性的可能
调控机制。顺铂是目前被广泛使用于多种实体恶性肿瘤中的一线化疗药物［3］，
大约有80.6%的口腔鳞癌患者最初对铂类药物治疗有着比较好的反应性，然而，
有超过70%的患者最终出现了化疗耐药［4］，进一步探讨及明确导致顺铂化疗耐
药的机制，为临床治疗提供可能的靶点则显得尤为必要。在哺乳动物细胞的线粒体
中，存在多种蛋白调控其分裂。线粒体动力相关蛋白（mitochondrial fission
protein 1，FIS1）作为其中一种重要的调控分子，在线粒体分裂以及介导细胞凋
亡中发挥了重要作用。目前关于FIS1与化疗耐药相关性的研究甚少，本研究选择
了FIS1作为一个突破点，探讨FIS1在调控舌鳞癌细胞线粒体分裂以及顺铂敏感性
中的重要作用，以期为临床化疗提供新的治疗靶点。
1 材料和方法
1.1 细胞及试剂
人舌鳞癌细胞系SCC9和CAL27均购买于美国ATCC细胞库。DMEM及
DMEM-F12培养基（Gibco公司，美国）；顺铂（Sigma-Aldrich公司，美国）；
FIS1 siRNA（GE Dharmacon公司，中国）；胎牛血清、Lipofectamine TM
RNAMAX（Invitrogen公司，美国）；TUNEL试剂盒、Caspase3/7试剂盒
（Promega公司，美国）；FIS1抗体（Abcam公司，英国），山羊抗鼠IgG二
抗（Proteintech公司，美国）；ECL化学发光液、MitoTracker Red CMXRos、
TRIzol试剂（Invitrogen公司，美国）；Annexin V和碘化丙啶（PI）（Sigma-
Aldrich公司，美国）；SYBR Green Real-time PCR Master Mix（Toyobo公司，
日本）；激光扫描共聚焦TCS SP5显微镜（Leica公司，德国）；ImagerZ1显微
镜（Zeiss公司，德国）；LightCycler 480（Roche公司，瑞士）。
1.2 顺铂处理SCC9和CAL27细胞
顺铂粉剂配制成10-6M的终浓度。分别处理SCC9和CAL27细胞0、12、24、
48 h，每隔24 h换液。
1.3 检测顺铂处理的SCC9和CAL27细胞FIS1的表达
1.3.1 qRT-PCR检测FIS1的mRNA TRIzol试剂进行总RNA提取，使用SYBR
Green Real-time PCR Master Mix和LightCycler 480仪器对FIS1以及β-actin
进行定量检测。FIS1引物序列：5′-GTCTCTATCCTCTGTGGCCTTCA-3′，3′-
CCCCGTTTTATTTACACTCATCC-5′。β-actin 引物序列5′-
AGCCTCGCCTTTGCCGATCC-3′，3′-ACATGCCGGAGCCGTTGTCG-5′。荧光定
量PCR的反应条件设置为95℃1 min，95 ℃ 30 s，55 ℃ 30 s，72 ℃ 30 s，一
共40个循环，β-actin作为内参，其表达量设置为1。
1.3.2 Western Blotting检测FISI蛋白的表达 向细胞中加入适量RIPA及蛋白酶
抑制剂，提取舌鳞癌细胞中的蛋白，和Loading Buffer混合后100℃加热变性。
在SDS-PAGE胶中上样并进行电泳分离，250 mA，60 min将蛋白转到PVDF膜
上，脱脂奶粉封闭1 h，随后分别加入FIS1抗体（1：1 000）和βactin（1：500）
抗体，4℃孵育过夜。第二天将PVDF膜用TBST溶液洗涤5 min×3次后，加入
山羊抗鼠二抗（1：2 000），室温孵育1 h，使用化学发光法在曝光机中显像。
1.4 FIS1 siRNA沉默SCC9和CAL27细胞FIS1基因的表达
Lipofectamine辅助下分别对经10-6M顺铂处理后24小时的SCC9和CAL27细
胞进行FIS1 siRNA和阴性对照的瞬时转染，于转染后24 h进行下游实验，顺铂
浓度始终维持在10-6M。FIS1 siRNA序列 ：5′-
AUUUCUUUUCAAACUUCAGCA-3′，3′-CUGAAGUUUGAAAAG AAAUUU-5′；
阴性对照FIS1-sc序列：5′-UGUAUUCGGAAAUUAACGCAA-3′，3′-
GCGUUAAUUUCCGAAUACAGA-5′。实验分组：①空白对照组；②顺铂处理48
h组；③顺铂处理24 h后转染FIS1-sc的阴性对照组；④顺铂处理24 h后转染
FIS1的siRNA组。
1.5 SCC9和CAL27细胞过表达FIS1基因
PCR 扩 增 FIS1，引物序 列 为 ：5′-GTCTCTATCCTCTGTGGCCTTCA-3′，3′-
CCCCGTTTTATTTACACTCATCC-5′。并使用pcDNA3.1作为载体构建pcDNA-
FIS1质粒。Lipofectamine辅助下对未经顺铂处理的SCC9及CAL27细胞进行
pcDNA-FIS1质粒以及空载质粒Vec的瞬时转染，于转染6～8 h之后换液，转染
后24 h进行下游实验。实验分组：①空白对照组；②转染空载质粒组；③转染
FIS1过表达质粒组；④顺铂处理24 h组。
1.6 线粒体染色
将未经处理的SCC9和CAL27细胞种在盖玻片上并按照1.2、1.4、1.5的实验内
容分别进行处理。然后使用0.1 μM MitoTracker Red CMXRos对细胞进行30
分钟染色，染色全程严格避光，预热PBS洗片，5 min×3次，滴加抗荧光淬灭剂
并封片［5］。采用激光扫描共聚焦显微镜TCS SP5对细胞进行观察以及图像采集，
并对线粒体形态进行评估及定量［6］。
1.7 凋亡检测
使用TUNEL试剂盒对经过1.4、1.5的实验内容处理的SCC9和CAL27细胞涂片
进行凋亡检测。1%Triton X-100通透液透膜处理，3%H2O2封闭液封闭，加入
Proteinase K工作液；冲洗，加入DNaseⅠ反应液，冲洗；加入TdT酶反应液，
37℃避光60 min；冲洗，加入Streptavidin-HRP标记工作液，孵育后冲洗切片，
加入DAB工作液显色，然后使用苏木精染液复染。用ImagerZ1显微镜观察切片，
每张切片随机观察20个视野。同时采用Annexin V和碘化丙啶（PI）双染色后流
式细胞术检测凋亡细胞。Caspase3/7活性使用Apo-ONE®Homogeneous
Caspase3/7试剂盒进行检测。
1.8 Western Blotting实验
使用前述方法提取进行了1.4、1.5的实验内容处理的SCC9及CAL27细胞的蛋白。
蛋白提取物于8%SDS聚丙烯凝胶中进行电泳后，转移至PVDF膜上，与FIS1
（1∶1 000）或β-actin（1∶500）的一抗进行孵育并进一步与山羊抗鼠的二抗
（1∶2 000）进行孵育，利用化学发光法进行观察。
1.9 统计学分析
所有数据均以±s表示。数据分析应用SPSS 19.0软件完成。两组间均数的比较采
用t检验，若P＜0.05，则被认为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 经顺铂处理后的舌鳞癌细胞中FIS1基因的表达及线粒体分裂程度
与未进行顺铂处理组相比，经顺铂处理后的SCC9和CAL27细胞中，线粒体分裂
程度增加，差异有统计学意义（P＜0.05）（图1a）；同时还观察到FIS1蛋白水
平也随着顺铂处理时间的增加而增加（图1b），但mRNA水平间差异无统计学
意义（图1c）。这提示影响顺铂处理后细胞中FIS1表达水平的调控过程可能发生
在转录后。
图1 经顺铂处理后的舌鳞癌细胞中FIS1的表达及线粒体分裂程度Figure 1
Expression of FIS1 and mitochondrial fission in tongue squamous cell
carcinoma cells treated with cisplatin
2.2 沉默舌鳞癌细胞中FIS1基因表达对线粒体分裂程度及细胞凋亡的影响
采用FIS1 siRNA转染经顺铂处理的SCC9和CAL27细胞，FIS1蛋白表达下调
（图2a），抑制线粒体的过度分裂（图2b）。采用流式细胞术检测细胞早期凋亡，
采用TUNEL实验检测细胞晚期凋亡，Caspase3/7检测细胞凋亡状态（图2c-d），
均观察到，与FIS1-sc组相比，沉默FIS1表达可降低顺铂处理后细胞的凋亡程度，
差异有统计学意义（P＜0.05），说明FIS1表达水平降低与舌鳞癌细胞的顺铂耐
药性密切相关。
2.3 过表达舌鳞癌细胞中FIS1表达对线粒体分裂程度及细胞凋亡的影响
采用质粒过表达FIS1则会进一步促进这两种细胞系中的线粒体分裂，同时，采用
上述方法检测细胞凋亡状态后均观察到过表达FIS1进一步促进了细胞凋亡，差异
有统计学意义（P＜0.05），且其促进凋亡的效应与顺铂处理类似（图3）。
图2 沉默FIS1可逆转顺铂引发的线粒体分裂及细胞凋亡Figure 2 Silencing FIS1
reversed cisplatin-induced mitochondrial fission and apoptosis
3 讨论
顺铂是多种实体肿瘤的一线化疗药，然而，初始具有良好顺铂反应性的病人通常都
会在后续治疗中逐渐出现顺铂耐药［4］，这也是临床上导致化疗失败的重要原因。
过去三十年内，有大量的研究探讨了导致顺铂耐药的机制［3］。但尽管如此，临
床治疗中尚未出现克服这种耐药的方法。因此，从一个全新的角度去探讨由顺铂引
发的细胞凋亡的具体机制是很有必要的。总体来说，顺铂可以通过损伤DNA的方
式来引发内源性途径的凋亡，这一过程同时也被认为是线粒体依赖的。近年来有研
究显示线粒体分裂也是凋亡的早期特征，可能与细胞凋亡以及顺铂敏感性有着更密
切的关联［7］，对其进行深入探讨具有重要的临床意义。
图3 过表达FIS1可促进线粒体分裂及细胞凋亡Figure 3 Overexpression of
FIS1 promoted mitochondrial fission and apoptosis
线粒体作为所有真核生物所共有的细胞器，一直以来都是生物医学研究所关注的重
点。近年来，除了线粒体代谢作用相关的研究之外，作为动态细胞器的线粒体所独
有的动力学也开始逐渐获得人们的关注［8］。线粒体作为高度动态的细胞器，处
在不断的分裂与融合之中，且其分裂与融合过程均具有重要的生理意义［9］。研
究表明线粒体动力学与细胞尤其是肿瘤细胞生物学行为具有相关性［10］，抑制
线粒体分裂可以抑制肺癌、胃癌、乳腺癌以及结肠癌的生长［11］；而线粒体分
裂增加则被认为与乳腺癌、甲状腺癌以及胶质瘤的远处转移有关［12］。线粒体
分裂过程由多种蛋白调控。线粒体动力相关蛋白（dynamin-related protein 1，
DRP1）主要分布于细胞质中，具有GTP酶活性，在线粒体分裂发生时水解GTP
获得能量，聚集成团后被招募至线粒体外膜，与相关配体相互作用，共同完成线粒
体分裂过程［13］。FIS1定位于线粒体上，是DRP1的配体，也是线粒体分裂过
程中重要的调控分子。本研究采用沉默以及过表达FIS1的方式调控TSCC线粒体
分裂，发现FIS1可以通过调控TSCC细胞的线粒体分裂以及凋亡从而决定顺铂化
疗的敏感性，揭示了线粒体分裂蛋白FIS1在调控细胞凋亡以及顺铂敏感性中的重
要作用，为提高顺铂化疗敏感性提供新的靶点奠定了基础。
参考文献
【相关文献】
[1] Soares CD,Morais TML,Mariano FV,et sion of mitochondrial dynamics markers
during melanoma progression：comparative study of head and neck cutaneous and
mucosal melanomas[J].J Oral Pathol ：10.1111/jop.
[2] Mishra P,Chan ondrial dynamics and inheritance during cell
division,development and disease[J].Nat Rev Mol Cell Biol,2014,15(10)：634-646.
[3] Galluzzi L,Senovilla L,Vitale I,et lar mechanisms of cisplatin
resistance[J].Oncogene,2012,31(15)：1869-1883.
[4] Zhong LP,Zhang CP,Ren GX,et ized phase III trial of induction chemotherapy
with docetaxel,cisplatin,and fluorouracil followed by surgery versus Up-Front surgery in
locally advanced resectable oral squamous cell carcinoma[J].J Clin Oncol,2013,31(6)：744-
751.
[5] Wang JX,Jiao JQ,Li Q,et -499 regulates mitochondrial dynamics by targeting
calcineurin and dynamin-related protein-1[J].Nat Med,2011,17(1)：71-78.
[6] Tanaka A,Youle RJ.A chemical inhibitor of DRP1 uncouples mitochondrial fission and
apoptosis[J].Mol Cell,2008,29(4)：409-410.
[7] Srinivasan S,Guha M,Kashina A,et ondrial dysfunction and mitochondrial
dynamics-the cancer connection[J].Biochim Biophys Acta Bioenerg,2017,1858(8,SI)：602-
614.
[8] Trotta AP,Chipuk ondrial dynamics as regulators of cancer biology[J].Cell Mol
Life Sci,2017,74(11)：1999-2017.
[9] Zorzano A,Isabel Hernandez-Alvarez M,Sebastian D,et sin 2 as a driver that
controls energy metabolism and insulin signaling[J].Antioxid Redox Signal,2015,22(12)：
1020-1031.
[10] Li J,Wang YL,Wang YP,et cological activation of AMPK prevents Drp1-
mediated mitochondrial fission and alleviates endoplasmic reticulum stress-associated
endothelial dysfunction[J].J Mol Cell Cardiol,2015,86：62-74.
[11] Kashatus JA,Nascimento A,Myers LJ,et 2 phosphorylation of Drp1 promotes
mitochondrial fission and MAPK-driven tumor growth[J].Mol Cell.2015,57(3)：537-551.
[12] Wan YY,Zhang JF,Yang ZJ,et ement of Drp1 in hypoxia-induced migration of
human glioblastoma U251 cells[J].Oncol Rep,2014,32(2)：619-626.
[13] Friedman JR,Lackner LL,West M,et tubules mark sites of mitochondrial
division[J].Science,2011,334(6054)：358-362.