劉 宇,李 延,雷玉榮
(陜西省延安市人民醫(yī)院婦產(chǎn)科,延安 716000)
宮頸癌是臨床常見的婦科惡性腫瘤,其發(fā)病率與死亡率占據(jù)我國女性腫瘤第二位,腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡異常與宮頸癌形成有關(guān),目前宮頸癌發(fā)病機(jī)制尚未闡明,因而深入探究宮頸癌的發(fā)病機(jī)制有助于提高治療效果及改善患者預(yù)后。研究表明,中藥治療具有副作用小且療效好等特點,并可成為治療腫瘤的重要方法之一。已有研究證實,小柴堿等具有抗宮頸癌的作用[1-3]。長春新堿是長春花提取物,屬于二聚吲哚類生物堿,其具有抗腫瘤作用,研究表明,長春新堿可抑制結(jié)腸癌細(xì)胞增殖及促進(jìn)細(xì)胞凋亡[4]。但長春新堿對宮頸癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響及其作用機(jī)制的研究報道較少。長鏈非編碼RNA(lncRNA)在宮頸癌等腫瘤中異常表達(dá),并可能作為治療的潛在靶點,研究表明,lncRNA XIST 與miR-200a競爭性結(jié)合而上調(diào)Fus表達(dá)從而促進(jìn)宮頸癌的發(fā)展[5]。靶基因預(yù)測顯示lncRNA XIST與miR-485-5p存在結(jié)合位點,miR-485-5p通過靶向survivin抑制乳腺癌的進(jìn)展[6]?;诖?,本研究旨在探討長春新堿對宮頸癌細(xì)胞增殖、遷移、侵襲的影響及其對lncRNA XIST/miR-485-5p的調(diào)控作用。
1.1 藥物和主要試劑 長春新堿購自上海華聯(lián)制藥有限公司(純度>98%);宮頸癌細(xì)胞HeLa購自湖南豐暉生物科技有限公司;DMEM 培養(yǎng)基、胎牛血清購自美國Gibco公司;胰蛋白酶購自美國Hyclone公司;Lipofectamine 2000、MTT 試劑、Matrigel 基質(zhì)膠購自北京索萊寶科技有限公司;Transwell小室購自美國Corning 公司;miR-NC、miR-485-5p mimics、si-NC、si-lncRNA XIST購自廣州銳博生物科技有限公司;pcDNA 購自武漢淼靈生物科技有限公司;Trizol 試劑購自美國Invitrogen 公司;反轉(zhuǎn)錄試劑、SYBR Green 試劑盒購自北京天根生化科技有限公司;兔抗人CyclinD1、MMP2、MMP9 抗體購自美國CST 公司;辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的山羊抗兔二抗購自武漢艾美捷科技有限公司。
1.2 實驗分組 HeLa細(xì)胞分別培養(yǎng)于含有不同濃度(0.02 μmol/L、0.04 μmol/L、0.08 μmol/L)長春新堿的培養(yǎng)液培養(yǎng)24 h[7],分別記為低劑量組、中劑量組、高劑量組。同時將正常培養(yǎng)的細(xì)胞作為NC組。pcDNA-NC、pcDNA-lncRNA XIST、miR-NC、miR-485-5p mimics 分別轉(zhuǎn)染入HeLa 細(xì)胞,分別記為pcDNA-NC組、pcDNA-lncRNA XIST組、miR-NC組、miR-485-5p 組。轉(zhuǎn)染過程參照Lipofectamine 2000 轉(zhuǎn)染試劑說明書進(jìn)行操作。分別將pcDNANC、pcDNA-lncRNA XIST、miR-NC、miR-485-5p mimics、miR-NC 與pcDNA-lncRNA XIST、miR-485-5p mimics 與pcDNA-lncRNA XIST分別轉(zhuǎn)染入HeLa細(xì)胞后加入含濃度為0.08 μmol/L長春新堿的培養(yǎng)液培養(yǎng)24 h,分別記為pcDNA-NC+高劑量組、pcDNA-lncRNA XIST+高劑量組、miR-NC+高劑量組、miR-485-5p+高劑量組、miR-NC+pcDNA-lncRNA XIST+高劑量組、miR-485-5p+pcDNA-lncRNA XIST+高劑量組。
1.3 MTT 法檢測細(xì)胞增殖 取對數(shù)生長期HeLa細(xì)胞(1×106個/mL),接種于96 孔板(100 μL/孔),各孔加入MTT溶液20 μL,于培養(yǎng)箱內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)4 h后棄培養(yǎng)液,每孔加入150 μL DMSO,室溫避光孵育5 min后用酶標(biāo)儀檢測各孔吸光度(OD)值。
1.4 Transwell 實驗檢測細(xì)胞遷移與侵襲 收集各組HeLa 細(xì)胞(2.5×105個/mL)接種于小室的上室(200 μL/孔),小室的下室加入600 μL含10%胎牛血清的培養(yǎng)液,于培養(yǎng)箱內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)24 h,采用PBS洗滌,加入多聚甲醛固定20 min,采用PBS 洗滌后加入0.1%結(jié)晶紫染液染色10 min,觀察遷移細(xì)胞數(shù)。采用預(yù)冷培養(yǎng)液稀釋Matrigel 基質(zhì)膠后加入上室(40 μL/孔),于培養(yǎng)箱內(nèi)孵育5 h,后續(xù)實驗同細(xì)胞遷移實驗,觀察侵襲細(xì)胞數(shù)。
1.5 qPCR 法檢測細(xì)胞lncRNA XIST、miR-485-5p的表達(dá) 采用Trizol法提取各組HeLa細(xì)胞總RNA,應(yīng)用Nanodrop2000c 超微量分光光度計檢測RNA濃度,逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,進(jìn)行PCR擴(kuò)增。PCR反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性2 min;95℃變性30 s,58 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,共36個循環(huán)。采用2-ΔΔCt法計算lncRNA XIST、miR-485-5p 相對表達(dá)量。XIST 正向引物5’-GTCCCCCAGCAGGCTTTATC-3’,反向引物5’-GAAAAGTGAGTGAAGGAGTA-3’;U6 正向引物5’-CTCGCTTCGGCAGCAGCACATATA-3’,反向引物5’-AAATATGGAACGCTTCACGA-3’;βactin 正向引物5’-CAGGGCGTGATGGTGGGCA-3’,反向引物5’-CAAACATCATCTGGGTCATCTTCTC-3’;miR-485-5p 正向引物5’-CAGCCAGAGTTAGCAATAGG-3’,反向引物5’-CTGTTGTTCCCGTCGGAGTT-3’。
1.6 雙熒光素酶報告基因檢測lncRNA XIST 和miR-485-5p 的靶向關(guān)系 Starbase 預(yù)測顯示lncRNA XIST和miR-485-5p存在結(jié)合位點,將含有結(jié)合位點的片段克隆至pmirGLO 載體得到野生型載體lncRNA XIST-WT,利用基因突變技術(shù)將結(jié)合位點進(jìn)行突變,將含有突變結(jié)合位點的片段克隆至pmirGLO載體得到突變型載體lncRNA XIST-MUT,miR-NC、miR-485-5p mimics 分別與lncRNA XISTWT、lncRNA XIST-MUT 共轉(zhuǎn)染入HeLa 細(xì)胞,于培養(yǎng)箱內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)24 h后收集細(xì)胞,采用雙熒光素酶報告基因檢測系統(tǒng)檢測各組細(xì)胞熒光素酶活性。
1.7 Western blotting 法檢測CyclinD1、MMP2、MMP9蛋白表達(dá) 收集各組HeLa細(xì)胞,加入500 μL RIPA 裂解液提取細(xì)胞總蛋白,采用BCA 法測定蛋白濃度后,煮沸使蛋白變性,取蛋白樣品(50 μg)進(jìn)行SDS-PAGE 電泳,蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF 膜,使用5%脫脂奶粉封閉2 h,加入一抗稀釋液(均1:1 000)后置于4 ℃條件下孵育24 h,采用TBST洗滌后加入二抗稀釋液(1:2 000)后置于室溫條件下孵育1 h,滴加ECL顯影,應(yīng)用Image J軟件分析各條帶灰度值。
1.8 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù),計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()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,以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 長春新堿抑制宮頸癌細(xì)胞HeLa 增殖、遷移和侵襲 與NC 組比較,低劑量組、中劑量組、高劑量組細(xì)胞活力(OD)值降低(P<0.05),遷移及侵襲細(xì)胞數(shù)減少(P<0.05),見表1。
表1 長春新堿抑制宮頸癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲
表1 長春新堿抑制宮頸癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲
與NC組比較,*P<0.05。
2.2 長春新堿抑制宮頸癌細(xì)胞中CyclinD1、MMP2、MMP9蛋白的表達(dá) 與NC組比較,低劑量組、中劑量組、高劑量組CyclinD1、MMP2、MMP9 蛋白水平降低(P<0.05),見圖1、表2。
圖1 Western blotting 檢測宮頸癌細(xì)胞CyclinD1、MMP2、MMP9蛋白表達(dá)
表2 長春新堿抑制宮頸癌細(xì)胞中CyclinD1、MMP2、MMP9蛋白的表達(dá)
表2 長春新堿抑制宮頸癌細(xì)胞中CyclinD1、MMP2、MMP9蛋白的表達(dá)
與NC 組比較,*P<0.05;與低劑量組比較,#P<0.05;與高劑量組比較,ΔP<0.05。
2.3 長春新堿對lncRNA XIST 和miR-485-5p 表達(dá)的影響 與NC 組比較,低劑量組、中劑量組、高劑量組lncRNA XIST的表達(dá)水平降低(P<0.05),miR-485-5p的表達(dá)水平升高(P<0.05),見表3。
表3 長春新堿對lncRNA XIST和miR-485-5p表達(dá)的影響
表3 長春新堿對lncRNA XIST和miR-485-5p表達(dá)的影響
與NC組比較,*P<0.05。
2.4 lncRNA XIST 高表達(dá)逆轉(zhuǎn)長春新堿對宮頸癌細(xì)胞HeLa 細(xì)胞增殖、遷移、侵襲的抑制作用 與pcDNA-NC組比較,pcDNA-lncRNA XIST組細(xì)胞活力升高(P<0.05),遷移及侵襲細(xì)胞數(shù)增多(P<0.05),CyclinD1、MMP2、MMP9 蛋白水平升高(P<0.05);與pcDNA-NC+高劑量組比較,pcDNA-lncRNA XIST+高劑量組細(xì)胞活力升高(P<0.05),遷移及侵襲細(xì)胞數(shù)增多(P<0.05),CyclinD1、MMP2、MMP9蛋白水平升高(P<0.05),見圖2、表4。
表4 lncRNA XIST高表達(dá)逆轉(zhuǎn)長春新堿對宮頸癌細(xì)胞HeLa細(xì)胞增殖、遷移、侵襲的抑制作用
表4 lncRNA XIST高表達(dá)逆轉(zhuǎn)長春新堿對宮頸癌細(xì)胞HeLa細(xì)胞增殖、遷移、侵襲的抑制作用
與pcDNA-NC組比較,*P<0.05;與pcDNA-NC+高劑量組比較,#P<0.05。
圖2 Western blotting 法檢測CyclinD1、MMP2、MMP9 蛋白表達(dá)
2.5 miR-485-5p 高表達(dá)增強(qiáng)長春新堿對宮頸癌細(xì)胞HeLa細(xì)胞增殖、遷移、侵襲的抑制作用與miRNC組比較,miR-485-5p組細(xì)胞活力降低,遷移及侵襲細(xì)胞數(shù)減少,CyclinD1、MMP2、MMP9 蛋白水平降低(均P<0.05);與miR-NC+高劑量組比較,miR-485-5p+高劑量組細(xì)胞活力降低,遷移及侵襲細(xì)胞數(shù)減少,CyclinD1、MMP2、MMP9 蛋白水平降低(均P<0.05),見圖3、表5。
表5 miR-485-5p高表達(dá)增強(qiáng)長春新堿對宮頸癌細(xì)胞HeLa細(xì)胞增殖、遷移、侵襲的抑制作用
表5 miR-485-5p高表達(dá)增強(qiáng)長春新堿對宮頸癌細(xì)胞HeLa細(xì)胞增殖、遷移、侵襲的抑制作用
與miR-NC組比較,*P<0.05;與miR-NC+高劑量組比較,#P<0.05。
圖3 Western blotting檢測CyclinD1、MMP2、MMP9蛋白表達(dá)
2.6 lncRNA XIST靶向調(diào)控miR-485-5p 的表達(dá) Starbase 預(yù)測顯示lncRNA XIST 和miR-485-5p存在結(jié)合位點,見圖4A。miR-485-5p過表達(dá)可明顯降低野生型載體lncRNA XIST-WT的熒光素酶活性(P<0.05),而對突變型載體lncRNA XIST-MUT 的熒光素酶活性無明顯影響,見圖4B。與si-NC 組比較,si-lncRNA XIST 組miR-485-5p 的表達(dá)水平升高(P<0.05);與pcDNA-NC 組比較,pcDNA-lncRNA XIST 組miR-485-5p 的表達(dá)水平降低(P<0.05),見圖4C。
圖4 lncRNA XIST靶向調(diào)控miR-485-5p 的表達(dá)
2.7 miR-485-5p 高表達(dá)逆轉(zhuǎn)lncRNA XIST 高表達(dá)對長春新堿對宮頸癌細(xì)胞HeLa細(xì)胞增殖、遷移、侵襲的抑制作用 與miR-NC+pcDNA-lncRNA XIST+高劑量組比較,miR-485-5p+pcDNA-lncRNA XIST+高劑量組細(xì)胞活力降低(P<0.05),遷移及侵襲細(xì)胞數(shù)減少(P<0.05),CyclinD1、MMP2、MMP9 蛋白水平降低(P<0.05),見圖5、表6。
表6 miR-485-5p高表達(dá)可以逆轉(zhuǎn)lncRNA XIST高表達(dá)抑制長春新堿對宮頸癌細(xì)胞HeLa細(xì)胞增殖、遷移、侵襲的影響作用
表6 miR-485-5p高表達(dá)可以逆轉(zhuǎn)lncRNA XIST高表達(dá)抑制長春新堿對宮頸癌細(xì)胞HeLa細(xì)胞增殖、遷移、侵襲的影響作用
與miR-NC+pcDNA-lncRNA XIST+高劑量組比較,*P<0.05。
圖5 Western blotting 法檢測CyclinD1、MMP2、MMP9 蛋白表達(dá)
化療、手術(shù)等是治療腫瘤的主要方法之一,但部分患者對化療藥物產(chǎn)生耐藥性從而降低治療效果,患者預(yù)后較差,既往研究顯示,植物提取物的活性成分具有抗腫瘤的作用,例如,華蟾素可抑制宮頸癌細(xì)胞增殖及促進(jìn)細(xì)胞凋亡[8]??鄥A可通過上調(diào)BDNF-AS 而抑制宮頸癌細(xì)胞增殖[9]。人參皂苷Rg3 可抑制宮頸癌細(xì)胞增殖及上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化[10]。但長春新堿調(diào)控宮頸癌細(xì)胞生物學(xué)行為的作用機(jī)制尚未闡明。
長春新堿可通過下調(diào)細(xì)胞增殖與周期相關(guān)蛋白表達(dá)而誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞周期阻滯,并可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[11]。長春新堿可誘導(dǎo)舌癌細(xì)胞周期阻滯于細(xì)胞中期,并可促進(jìn)細(xì)胞凋亡[12]。本研究結(jié)果顯示,不同劑量的長春新堿處理后可明顯降低宮頸癌細(xì)胞活力,并可減少遷移及侵襲細(xì)胞數(shù)。研究表明CyclinD1屬于細(xì)胞周期相關(guān)蛋白,其水平升高可促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)展,促進(jìn)細(xì)胞增殖[13]。MMP2、MMP9屬于基質(zhì)金屬酶家族成員,可降解細(xì)胞外基質(zhì),進(jìn)而增強(qiáng)細(xì)胞轉(zhuǎn)移能力[14]。為進(jìn)一步證實長春新堿對宮頸癌細(xì)胞增殖、遷移及侵襲的作用,本研究采用Western blot法檢測細(xì)胞增殖、遷移及侵襲相關(guān)蛋白表達(dá),結(jié)果顯示,長春新堿可明顯降低宮頸癌細(xì)胞中CyclinD1、MMP2、MMP9 的表達(dá)水平,提示長春新堿可降低宮頸癌細(xì)胞增殖、遷移及侵襲能力。
目前長春新堿影響宮頸癌細(xì)胞生物學(xué)行為的分子機(jī)制尚未完全闡明,本研究結(jié)果顯示,長春新堿處理的宮頸癌細(xì)胞中l(wèi)ncRNA XIST 的表達(dá)水平降低,提示長春新堿可能通過下調(diào)lncRNA XIST 的表達(dá)而發(fā)揮作用。lncRNA XIST/ miR-34a 軸通過MET-PI3K-AKT 信號傳導(dǎo)調(diào)節(jié)甲狀腺癌的細(xì)胞增殖和腫瘤生長[15]。lncRNA XIST下調(diào)表達(dá)通過激活miR-335/SOD2/ROS信號途徑介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡而抑制非小細(xì)胞肺癌的發(fā)展[16]。lncRNA XIST 通過miR-133a/EGFR 促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞增殖[17]。本研究結(jié)果顯示,lncRNA XIST 過表達(dá)后可明顯提高宮頸癌細(xì)胞活力,遷移及侵襲細(xì)胞數(shù)增多,lncRNA XIST過表達(dá)與長春新堿聯(lián)合作用后宮頸癌細(xì)胞活力升高,遷移及侵襲細(xì)胞數(shù)增多,提示lncRNA XIST 過表達(dá)可明顯降低長春新堿對宮頸癌細(xì)胞增殖、遷移及侵襲的作用。本研究證實lncRNA XIST 可競爭性結(jié)合miR-485-5p,并可負(fù)向調(diào)控miR-485-5p的表達(dá)。LncRNA LINC00460 通過調(diào)節(jié)LINC00460/miR-485-5p/ Raf1 軸而促進(jìn)甲狀腺乳頭狀癌的進(jìn)展[18]。miR-485-5p通過靶向CX3CL1抑制骨肉瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移和增殖[19]。miR-485-5p 通過阻斷WBP2/Wnt 信號通路抑制肝癌的進(jìn)展[20]。本研究結(jié)果顯示,長春新堿處理的宮頸癌細(xì)胞中miR-485-5p的表達(dá)水平升高,進(jìn)一步研究顯示,miR-485-5p 過表達(dá)可明顯降低細(xì)胞活力,降低遷移及侵襲能力,miR-485-5p 過表達(dá)與長春新堿聯(lián)合作用后細(xì)胞活力降低,遷移及侵襲細(xì)胞數(shù)減少,提示miR-485-5p 過表達(dá)可明顯增強(qiáng)長春新堿對宮頸癌細(xì)胞增殖、遷移及侵襲的作用。分析其原因可能為長春新堿可降低宮頸癌細(xì)胞中l(wèi)ncRNA XIST 的表達(dá)水平,lncRNA XIST 可競爭性結(jié)合miR-485-5p 而負(fù)向調(diào)控miR-485-5p 的表達(dá),長春新堿可通過調(diào)控lncRNA XIST的表達(dá)而上調(diào)miR-485-5p 的表達(dá)從而發(fā)揮作用。同時,本研究采用miR-485-5p過表達(dá)、lncRNA XIST過表達(dá)與長春新堿聯(lián)合處理宮頸癌細(xì)胞,結(jié)果顯示,細(xì)胞活力降低,遷移及侵襲細(xì)胞數(shù)減少,提示長春新堿可通過調(diào)控lncRNA XIST/miR-485-5p 而影響宮頸癌細(xì)胞增殖、遷移及侵襲的生物學(xué)行為。
綜上所述,長春新堿可通過降低lncRNA XIST的表達(dá)水平而提高miR-485-5p 的表達(dá)水平從而抑制宮頸癌細(xì)胞增殖、遷移及侵襲,lncRNA XIST/miR-485-5p 可能作為長春新堿治療宮頸癌的潛在靶點,可為進(jìn)一步揭示宮頸癌發(fā)病機(jī)制奠定實驗基礎(chǔ),還可能為宮頸癌治療藥物的研發(fā)提供新方向。