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      miR-92a對宮頸癌細(xì)胞增殖凋亡影響及其機(jī)制

      2019-09-10 07:22:44王利娟谷麗娟孫穎川
      青島大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版) 2019年4期
      關(guān)鍵詞:細(xì)胞增殖細(xì)胞凋亡

      王利娟 谷麗娟 孫穎川

      [摘要]目的 探討miR-92a對宮頸癌細(xì)胞增殖凋亡的影響及其機(jī)制。方法應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)檢測宮頸癌細(xì)胞系中miR-92a的表達(dá)情況。將細(xì)胞分為空白對照組(未轉(zhuǎn)染)、miR-92a抑制物陰性對照組(轉(zhuǎn)染miR-92a inhibitor NC)和miR-92a抑制物組(轉(zhuǎn)染miR-92a inhibitor),并以RT-PCR檢測轉(zhuǎn)染效果,采用MTT法檢測細(xì)胞增殖,流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡,Western blot檢測細(xì)胞中基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP-2)和生存素(Survivin)蛋白的表達(dá)。結(jié)果 與正常上皮293T細(xì)胞相比,miR-92a在宮頸癌Hela、C33A和Caski細(xì)胞中的表達(dá)水平均明顯升高(t=6.446~14.544,P<0.001),其中以Hela細(xì)胞上升最為顯著。與空白對照組比較,轉(zhuǎn)染miR-92a inhibitor使Hela細(xì)胞中miR-92a的表達(dá)、A值、MMP-2和Survivin蛋白表達(dá)均顯著下降,細(xì)胞凋亡率顯著升高(t=3.479~22.18,P<0.05);而轉(zhuǎn)染miR-92a inhibitor NC后差異無顯著性(P>0.05)。結(jié)論 miR-92a在宮頸癌細(xì)胞中高表達(dá),干擾其表達(dá)可以抑制細(xì)胞生長,其作用機(jī)制可能與下調(diào)MMP-2和Survivin蛋白表達(dá)有關(guān)。

      [關(guān)鍵詞]宮頸腫瘤;微RNAs;細(xì)胞增殖;細(xì)胞凋亡;基質(zhì)金屬蛋白酶2;凋亡調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)類

      [中圖分類號]R737.33;R342.2[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號] 2096-5532(2019)04-0406-05

      [ABSTRACT]ObjectiveTo investigate the effect of miR-92a on the proliferation and apoptosis of cervical cancer cells and its mechanism. MethodsReverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) was used to measure the expression of miR-92a in cervical cancer cell line. Cells untransfected, transfected with miR-92a inhibitor negative control, and transfected with miR-92a inhibitor were assigned to blank control group, miR-92a inhibitor negative control group, and miR-92a inhibitor group, respectively, and the transfection effect was evaluated by RT-PCR. MTT assay was used to evaluate cell proliferation, and flow cytometry was used to detect cell apoptosis. Western blot was used to measure the protein expression of matrix metalloproteinase (MMP)-2 and survivin in the cells. ResultsCompared with normal epithelial 293T cells, the Hela, C33A, and Caski cells of cervical cancer had significant increases in the expression level of miR-92a (t=6.446-14.544,P<0.001), and the Hela cells had the greatest increase. Compared with the blank control group, the miR-92a inhibitor group had significant reductions in the expression of miR-92a, A value, MMP-2, and survivin protein in Hela cells, and a significant increase in cell apoptosis rate (t=3.479-22.18,P<0.05); however, there were no significant differences in the above indices between the miR-92a inhibitor negative control group and the blank control group (P>0.05). ConclusionmiR-92a is highly expressed in cervical cancer cells, and interfering with its expression can inhibit cell growth, possibly by down-regulating the expression of MMP-2 and survivin protein.

      [KEY WORDS]uterine cervical neoplasms; microRNAs; cell proliferation; apoptosis; matrix metalloproteinase 2; apoptosis regulatory proteins

      2015年數(shù)據(jù)顯示,全球?qū)m頸癌的新發(fā)病例和死亡數(shù)分別為52.76萬和26.57萬,而發(fā)展中國家是其高發(fā)區(qū),且近年來有年輕化的趨勢[1]。MiR-92a作為微小核糖核酸(miRNAs)中的一員,與血管內(nèi)皮細(xì)胞的形成密切相關(guān)[2],且在胃癌、結(jié)直腸癌和肝細(xì)胞癌等多種腫瘤中高表達(dá),與腫瘤細(xì)胞增殖和凋亡等生理過程密切相關(guān)[3-5]。有研究指出miR-92a在宮頸癌病人血清中的表達(dá)明顯升高,且參與宮頸癌的增殖和侵襲[6-7],但其在宮頸癌中的作用及其機(jī)制尚不完全明確。故本研究采用RNA干擾其表達(dá),旨在進(jìn)一步闡明miR-92a對宮頸癌細(xì)胞增殖凋亡的影響及可能的分子機(jī)制。

      1材料與方法

      1.1細(xì)胞和試劑

      正常上皮293T細(xì)胞和宮頸癌Hela、C33A、Caski細(xì)胞均來自中國科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所細(xì)胞庫。引物、miR-92a inhibitor和miR-92a inhibitor NC購于上海吉瑪制藥技術(shù)有限公司,生存素(Survivin)抗體、β肌動蛋白(β-actin)抗體、基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)和辣根過氧化物酶標(biāo)記的IgG(HRP-IgG)二抗均購自美國Santa Cruz公司;蛋白提取試劑盒、反轉(zhuǎn)錄試劑盒、二喹啉甲酸(BCA)蛋白檢測試劑盒、膜聯(lián)蛋白V-FITC(Anne-xin V-FITC)/碘化丙啶(PI)凋亡試劑盒和ECL發(fā)光試劑盒均購自上海碧云天公司,Trizol試劑和噻唑藍(lán)(MTT)試劑購自大連Takara公司,胎牛血清、DMEM培養(yǎng)基、胰蛋白酶和Lipofectamine 2000均購自美國Sigma公司。

      1.2實(shí)驗(yàn)方法

      1.2.1細(xì)胞培養(yǎng)取出保存的293T、Hela、C33A和Caski細(xì)胞株,于37 ℃的水浴鍋中解凍。解凍后,將其轉(zhuǎn)移至含有2 mL DMEM完全培養(yǎng)液的4個離心管中,離心棄培養(yǎng)液,加入DMEM培養(yǎng)液懸浮細(xì)胞。將4種細(xì)胞分別轉(zhuǎn)移至4個培養(yǎng)瓶中,補(bǔ)充培養(yǎng)液后置于含體積分?jǐn)?shù)0.05 CO2、37 ℃、飽和濕度為95%的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。將4種細(xì)胞以適當(dāng)?shù)拿芏确謩e接種到含有體積分?jǐn)?shù)0.10胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液中,于培養(yǎng)箱內(nèi)常規(guī)培養(yǎng),待細(xì)胞融合度為70%時,加2.5 g/L胰蛋白酶消化,以1∶2比例進(jìn)行傳代。

      1.2.2miR-92a表達(dá)檢測收集上述4種細(xì)胞,用Trizol法提取總RNA,并以紫外線分光光度計檢測其濃度,逆轉(zhuǎn)錄獲取cDNA。逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)反應(yīng)條件:94 ℃預(yù)變性4 min;94 ℃變性30 s,60 ℃退火30 s,72 ℃延伸45 s,共32個循環(huán);反應(yīng)體系為25 μL,其中正反引物各2 μL。以U6作內(nèi)參,采用2-△△CT法計算miR-92a的表達(dá)水平。每個樣品重復(fù)3次。所用引物及其序列見表1。

      1.2.3細(xì)胞分組及轉(zhuǎn)染取對數(shù)生長期的Hela細(xì)胞,以每孔2 mL(2×108/L)接種至96孔板上,將其分為空白對照組(A組)、miR-92a抑制物陰性對照組(B組)和miR-92a抑制物組(C組)。其中A組細(xì)胞不進(jìn)行轉(zhuǎn)染(只加入等量培養(yǎng)液稀釋的Lipfectamine 2000),B和C組細(xì)胞分別轉(zhuǎn)染miR-92a inhibitor NC和miR-92a inhibitor,按照Lipfecta-mine 2000脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑盒說明書操作。轉(zhuǎn)染6 h后,更換培養(yǎng)液,繼續(xù)培養(yǎng)48 h后收集細(xì)胞,以1.2.2中的方法檢測轉(zhuǎn)染效果。

      1.2.4細(xì)胞增殖檢測收集上述轉(zhuǎn)染后48 h的各組Hela細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞密度后以每孔3×104個接種至培養(yǎng)板上,每組設(shè)5個復(fù)孔,在含體積分?jǐn)?shù)0.05 CO2、37 ℃、飽和濕度為95%的培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng)。48、72和96 h后收集細(xì)胞,加入5 g/L的MTT溶液20 μL,37 ℃下反應(yīng)4 h后,棄上清,加200 μL二甲基亞砜,充分反應(yīng)后,使用酶標(biāo)儀(480 nm波長)檢測各組細(xì)胞的吸光度(A)。重復(fù)3次。

      1.2.5細(xì)胞凋亡檢測分別取轉(zhuǎn)染后48 h的各組Hela細(xì)胞,經(jīng)胰酶消化及PBS洗滌后,以結(jié)合緩沖液重懸細(xì)胞,參照凋亡試劑盒說明書的步驟檢測各組細(xì)胞的凋亡率。重復(fù)3次。

      1.2.6MMP-2和Survivin蛋白表達(dá)檢測取1.2.3中轉(zhuǎn)染后48 h的各組Hela細(xì)胞,加入細(xì)胞裂解液提取總蛋白,BCA法檢測其濃度。取50 μg蛋白樣品上樣到120 g/L的聚丙烯酰胺凝膠中電泳,結(jié)束后轉(zhuǎn)至聚偏二氟乙烯膜上。以封閉液封閉2 h后,加入1∶800稀釋的MMP-2抗體、Survivin抗體和β-actin抗體,于4 ℃下孵育過夜,再加入1∶1 000稀釋的二抗,37 ℃下處理1 h后,ECL顯色,以β-actin為內(nèi)參,計算MMP-2和Survivin蛋白的相對表達(dá)量。重復(fù)3次。

      1.3統(tǒng)計學(xué)分析

      用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,計量資料數(shù)據(jù)以[AKx-D]±s表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。

      2結(jié)果

      2.1miR-92a在宮頸癌細(xì)胞中的表達(dá)

      RT-PCR結(jié)果表明,與正常上皮293T細(xì)胞中miR-92a相對表達(dá)量(1.05±0.06)相比,miR-92a在宮頸癌Hela(3.78±0.35)、C33A(2.69±0.18)和Caski(2.26±0.23)細(xì)胞中的表達(dá)水平均明顯升高(t=6.446~14.544,P<0.001),其中以Hela細(xì)胞上升最為顯著(F=72.327,P<0.001)。

      2.2miR-92a對Hela細(xì)胞增殖的影響

      RT-PCR檢測結(jié)果表明,轉(zhuǎn)染miR-92a inhibitor使miR-92a的表達(dá)水平(0.18±0.02)較對照組(0.99±0.06)下降了18.18%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=22.18,P<0.001);而miR-92a抑制物陰性對照組(0.95±0.05)與空白對照組間miR-92a的表達(dá)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。提示抑制Hela細(xì)胞中miR-92a的表達(dá)是有效的。MTT法檢測各組細(xì)胞的A值表明,與空白對照組相比,miR-92a抑制物組細(xì)胞的A值隨時間的延長均顯著降低(t=3.781~5.668,P<0.05),但miR-92a抑制物陰性對照組的A值變化不顯著(t=0.191~0.510,P>0.05)。提示抑制miR-92a表達(dá)可明顯抑制Hela細(xì)胞的增殖(F=8.420~20.705,P<0.05)。見表2。

      2.3miR-92a對Hela細(xì)胞凋亡的影響

      流式細(xì)胞儀檢測結(jié)果表明,與空白對照組的細(xì)胞凋亡率(6.22±1.03)%相比,轉(zhuǎn)染miR-92a inhibitor的細(xì)胞凋亡率(16.35±2.42)%顯著升高(t=7.766,P<0.05),而轉(zhuǎn)染miR-92a inhibitor NC的細(xì)胞凋亡率(7.11±0.86)%上升不明顯(t=0.682,P>0.05)。提示抑制miR-92a表達(dá)可誘導(dǎo)Hela細(xì)胞凋亡。見圖1。

      2.4miR-92a對MMP-2和Survivin蛋白表達(dá)影響

      Western blot檢測結(jié)果表明,MMP-2和Survivin在miR-92a抑制物組細(xì)胞中的表達(dá)較空白對照組均顯著降低,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(t=3.479~4.877,P<0.05),而MMP-2和Survivin在miR-92a抑制物陰性對照組中的表達(dá)與空白對照組間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=0.316~0.610,P>0.05)。提示抑制miR-92a表達(dá)可以下調(diào)Hela細(xì)胞中MMP-2和Survivin蛋白的表達(dá)。見圖2、表3。

      3討論

      MiR-92a家族在血管形成、器官發(fā)育和腫瘤的進(jìn)展方面具有重要調(diào)控作用,成熟的miR-92a基因是由miR-92a~1和miR-92a~2生成,位于13q13染色體上[8-10]。大量研究顯示,miR-92a參與甲狀腺乳頭狀癌、膀胱癌和子宮內(nèi)膜癌等多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展[11-13]。SHARIFI等[14]發(fā)現(xiàn),抑制miR-92a表達(dá)可通過調(diào)控p63誘導(dǎo)白血病細(xì)胞凋亡并抑制細(xì)胞增殖。仲飛等[15]研究發(fā)現(xiàn),miR-92a反義寡核苷酸可抑制胃癌細(xì)胞增殖并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。XIAO等[16]和趙靚等[17]在鼻咽癌及骨肉瘤的研究中發(fā)現(xiàn),抑制miR-92a的表達(dá)可調(diào)控PTEN/Akt信號通路抑制癌細(xì)胞的增殖,并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。有研究發(fā)現(xiàn),miR-92a在宮頸癌中高表達(dá),但其在宮頸癌發(fā)生發(fā)展中的作用研究較少[6-7]。本研究RT-PCR檢測結(jié)果表明,miR-92a在宮頸癌Hela、C33A和Caski細(xì)胞中的表達(dá)水平均明顯升高,其中以Hela細(xì)胞上升最為顯著。脂質(zhì)體干擾Hela細(xì)胞中miR-92a的表達(dá)后,可明顯抑制細(xì)胞增殖并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。提示miR-92a可能在宮頸癌中發(fā)揮著癌基因的作用。

      基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)可通過調(diào)控細(xì)胞周期參與成神經(jīng)管細(xì)胞瘤細(xì)胞的增殖過程[18],也可以通過信號途徑參與肺腺癌細(xì)胞凋亡[19]。MMP-2是MMPs成員之一,可通過降解Ⅳ型膠原蛋白、調(diào)節(jié)細(xì)胞間的黏附和促進(jìn)新生血管形成等參與腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和凋亡等過程[20-22],干擾MMP-2表達(dá)可下調(diào)VEGF和上調(diào)Cleaved Caspase-8蛋白表達(dá),抑制前列腺癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移,并促進(jìn)細(xì)胞凋亡[23]。Survivin是最強(qiáng)的凋亡抑制因子,通過調(diào)控半胱氨酸天冬酶和微管蛋白等參與細(xì)胞凋亡及細(xì)胞的有絲分裂,在細(xì)胞周期、細(xì)胞增殖、凋亡和血管形成等過程中發(fā)揮著重要的作用[24-25]。MMP-2和Survivin在宮頸癌中的陽性表達(dá)率均顯著高于正常宮頸組織,且與腫瘤的浸潤深度及惡性程度密切相關(guān)[26]。LIN等[27]在miR-92a促進(jìn)肺癌細(xì)胞侵襲的研究中發(fā)現(xiàn),anti-miR-92a能夠降低MMP-2活性。牛巍巍等[28]研究指出,miR-92a抑制物可通過下調(diào)Survivin和Bcl-2蛋白的表達(dá)促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡。為了探討miR-92a抑制宮頸癌發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制,本研究采用Western blot進(jìn)一步檢測Hela細(xì)胞中MMP-2和Survivin蛋白的表達(dá)情況。結(jié)果顯示,Hela細(xì)胞中MMP-2和Survivin蛋白的表達(dá)水平均顯著下降,提示抑制miR-92a可能通過下調(diào)MMP-2和Survivin表達(dá)抑制細(xì)胞增殖、侵襲并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。

      綜上所述,miR-92a在宮頸癌細(xì)胞中高表達(dá),干擾其表達(dá)可抑制細(xì)胞增殖并促進(jìn)凋亡,其作用機(jī)制可能為下調(diào)MMP-2和Survivin表達(dá)。

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      (本文編輯于國藝)

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