单羧酸转运蛋白-1抗体的应用

背景^[1-3]

单羧酸转运蛋白-1抗体是一类可以特异性结合单羧酸转运蛋白-1的多克隆抗体，主要用于体外检测单羧酸转运蛋白-1免疫学实验。

单羧酸转运体(Monocarboxylte Transporters，MCTs)属于溶质运载蛋白家族（Solute carrier family，SLC）SLC16A亚家族成员.目前已发现该家族有14个成员；研究表明，MCTs具有偶联转运细胞新陈代谢中产生的单羧酸与质子的功能。

MCTs在肿瘤组织中表达普遍增高，肿瘤细胞是以糖酵解代谢方式获取能量，该过程中产生的大量乳酸被MCTs运出胞外，以保护细胞免因酸中毒诱发细胞凋亡;细胞外乳酸也能被肿瘤细胞摄取和利用。

由于肿瘤组织的血管不发达，使肿瘤细胞内外的乳酸堆积，导致肿瘤细胞存活在缺氧和酸性微环境中，MCTs对此种环境中肿瘤细胞的存活与转移发挥重要作用。因此，研究肿瘤细胞和正常组织中MCTs的差异性表达及其机制，以及MCTs活性的调控机制，对于认识肿瘤细胞在缺氧和酸性微环境中存活与转移规律具有重要意义，并为肿瘤的治疗提供新的分子靶标。

单羧酸转运蛋白（MCT）构成质子连接的质膜转运蛋白家族，其携带跨越生物膜的具有一个羧酸基团（单羧酸盐）的分子，例如乳酸和丙酮酸。

高度恶性肿瘤严重依赖有氧糖酵解（即使在充足的组织氧气下，葡萄糖代谢为乳酸;Warburg效应），因此需要通过MCT将乳酸外排至肿瘤微环境，以维持强大的糖酵解通量并预防肿瘤从被“腌死”。使用RNAi和小分子抑制剂α-氰基-4-羟基肉桂酸（ACCA;CHC）成功地将MCT靶向于临床前研究，以显示抑制乳酸外排是治疗高度糖酵解恶性肿瘤的一种非常有效的治疗策略。

应用^[4][5]

用于单羧酸转运蛋白在肿瘤细胞和线粒体DNA毒性小鼠脑内的表达研究

单羧酸转运蛋白在低氧培养脑和乳腺肿瘤细胞膜表面的密度变化。

分析不同氧环境下人体乳腺癌和脑胶质细胞瘤细胞膜表面的单羧酸转运蛋白密度变化,为揭示其乳酸代谢特点提供理论依据。

方法：1.人乳腺癌T-47D和脑胶质细胞瘤细胞T98G分别在4%循环低氧和20%常氧状态下培养。

2. 在培养过程中,检测培养液中pH、乳酸和葡萄糖浓度的变化。

3. 采用Western blotting方法检测所用5种一抗的特异性。

4. 采用后包埋免疫金颗粒标记透射电镜技术对肿瘤细胞膜表面不同MCTs进行标记。

5. 使用透射电镜对肿细胞膜表面区域观察拍照,通过Image J软件对电镜照片膜表面区域进行分析,得出不同氧环境对肿瘤细胞膜表面MCTs表达密度的影响。

结果：1.肿瘤细胞在循环低氧环境下培养,其能量代谢方式和常氧状态下培养的肿瘤细胞之间发生了变化,表现为培养液中pH值,乳酸和葡萄糖的浓度变化趋势不同。

2. 实验所使用的三类MCT1,MCT2和MCT4,共5种单羧酸转运蛋白抗体经Western blotting检测,具有良好特异性。

3. 电镜图片统计结果显示,MCT1和MCT4在低氧培养的两种肿瘤细胞膜表面都表现出了表达上调。MCT2在低氧培养的乳腺癌T-47D细胞膜表面的密度增加了,而在同样是低氧环境下培养的胶质细胞瘤T98G细胞膜表面的密度却降低了。

结论：1.循环低氧状态可以引起肿瘤细胞代谢模式的转变。2.不同单羧酸转运蛋白的协同作用,对肿瘤细胞适应不同氧环境发挥重要功能。也为阻断相应蛋白,抑制肿瘤细胞的生长和代谢,提供了新的思路。

参考文献

[1]Low dose hyper-radiosensitivity is eliminated during exposure to cycling hypoxia but returns after reoxygenation[J].Nina Jeppesen Edin,Dag Rune Olsen,Joe Alexander Sandvik,Eirik Malinen,Erik Olai Pettersen.International Journal of Radiation Biology.2012(4)

[2]GLUT1 deficiency:A glut of epilepsy phenotypes[J].Ingrid E.Scheffer.Neurology.2012(8)

[3]Breast cancer subtypes and outcomes of central nervous system metastases[J].Ulku Y.Arslan,Berna Oksuzoglu,Sercan Aksoy,Hakan Harputluoglu,Ibrahim Turker,Yavuz Ozisik,Omer Dizdar,Kadri Altundag,Necati Alkis,Nurullah Zengin.The Breast.2011(6)

[4]Hypoxic‐ischemic brain injury exacerbates neuronal apoptosis and precipitates spontaneous seizures in glucose transporter isoform 3 heterozygous null mice[J].CamilleFung,EdwardEvans,DonShin,Bo‐ChulShin,YuanziZhao,RamanSankar,GautamChaudhuri,Sherin U.Devaskar.J.Neurosci.Res..2010(15)

[5]常成.单羧酸转运蛋白在肿瘤细胞和线粒体DNA毒性小鼠脑内的表达[D].郑州大学,2012.