王云朋, 劉章心怡, 張榮花, 趙 鵬, 章廣玲, 劉志勇
(1.華北理工大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院, 河北 唐山 063000 2.中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院, 湖南 長沙 410013 3.華北理工大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院, 河北 唐山 063000)
肺癌是對人類生命威脅最大的惡性腫瘤之一。肺癌的病死率在許多發(fā)達國家以及我國許多大中城市已躍居常見腫瘤之首,占全部惡性腫瘤死亡的22.7%。miRNA影響腫瘤發(fā)生與發(fā)展的病理學(xué)機制已經(jīng)很清晰,即其可在腫瘤發(fā)生與發(fā)展的過程中表現(xiàn)為抑癌基因或癌基因,而這有賴于其所調(diào)控的靶基因的生物學(xué)功能。關(guān)于miR-663在腫瘤中的研究主要側(cè)重于其對于細胞生長,增殖,凋亡等的研究,而且主要是在鼻咽癌和胃癌細胞中進行的[1]。此外,miR-663還被認為是繼miR-155之后的又一個聯(lián)系炎癥與腫瘤的橋梁miRNA分子[2]。本研究小組的前期研究中發(fā)現(xiàn),miR-663可以通過抑制TGFB1的表達,從而促進肺癌A549細胞的增殖,因此,我們推測miR-663也可能影響肺癌細胞的惡性表型,如遷移和侵襲能力。本研究旨在利用轉(zhuǎn)移能力不同的人肺巨細胞癌的低轉(zhuǎn)移亞系PG-LH7和高轉(zhuǎn)移亞系PG-BE1,探討miR-663在PG-LH7細胞和PG-BE1細胞中的表達水平及對人肺癌細胞侵襲行為的影響。
1.1實驗細胞:A549由中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液學(xué)研究所提供,PG-LH7和PG-BE1購自上海復(fù)祥生物。
1.2試劑和儀器:Lipofetamine 2000轉(zhuǎn)染試劑購自美國Invitrogen公司,CCK-8試劑盒,購自日本同仁公司,transwell小室(8μm孔徑聚碳酸酯膜)和Matrigel購自美國Corning Costar公司,miRNA第一鏈cDNA合成試劑盒購自上海生工生物工程有限公司,二氧化碳細胞培養(yǎng)箱和1300 SERIES A2超凈工作臺購自美國thermo公司,SpectraMax190全波長讀數(shù)儀購自美國Molecular Devices公司,實時熒光定量PCR儀Mastercycler ep Realplex4購自德國Eppendorf公司。
1.3實驗方法
1.3.1細胞培養(yǎng):A549細胞在10%FBS、100IU/mL青霉素、100μg/mL鏈霉素的RPMI1640,PG-LH7和PG-BE1細胞系在含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基中,在37℃含5%CO2的飽和濕度條件下培養(yǎng)。
1.3.3CCK8實驗:實驗分組,PG-LH7細胞:miR-663mimics組、control mimics組;PG-BE1細胞:miR-663 ASO組、ASO-NC組。用CCK8試劑盒檢測miR-663對對PG-LH7和PG-BE1細胞增殖的影響,將兩種細胞分別接種于96孔板,每組三個復(fù)孔,次日進行轉(zhuǎn)染,每組重復(fù)三次,分別于24h,48h和72h加CCK8試劑10ul/孔,孵育3h后用酶標儀測定波長為450nm的吸光度值(即OD值)。
1.3.4軟瓊脂集落形成實驗:5×103細胞混合在2×1640的1%瓊脂中,接種于6cm直徑的平皿中,每組三個復(fù)孔,并于37℃孵育。接中后第9天,計數(shù)大于50ge細胞的細胞克隆的個數(shù)。
1.3.5Transwell小室系統(tǒng)檢測細胞遷移侵襲:Transwell小室中進行,在上室面鋪Matrigel膠。實驗分組,PG-LH7細胞:miR-663mimics組、control mimics組;PG-BE1細胞:miR-663 ASO組、ASO-NC組。在Matrigel上室面接種5×104個細胞/100uL,下室加入含10%血清的完全培養(yǎng)基。37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)24h后,擦掉上室的細胞,用4%多聚甲醛固定30min,0.1%結(jié)晶紫染色20min,顯微鏡下計數(shù)5個不重復(fù)視野的穿膜細胞數(shù)。Transwell小室的聚碳酸酯膜上不鋪Matrigel膠。
2.1miR-663在不同肺癌細胞系中的表達水平:miR-663在PG-LH7細胞中的表達低于A549細胞中的表達水平(P<0.05),miR-663在PG-BE1細胞中的表達高于A549細胞中的表達水平(P<0.05),見表1。
表1 miR-663在A549 PG-LH7和PG-BE1細胞系中的表達水平
注:與A549 細胞組相比, #P<0.05; 與A549 細胞組相比, *P<0.05
2.2miR-663ASO對PG-BE1細胞中miR-663水平的影響:miR-663 ASO實驗轉(zhuǎn)染組PG-BE1細胞中miR-663表達水平明顯降低,與control ASO對照轉(zhuǎn)染組相比均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2。
2.3miR-663mimics對PG-LH7細胞中miR-663水平的影響:miR-663mimics實驗轉(zhuǎn)染組PG-LH7細胞中miR-663表達水平明顯增高,與control mimics對照轉(zhuǎn)染組相比均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表3。
表2 miR-663ASO對PG-BE1細胞中miR-663水平的影響
表3 miR-663 mimics對PG-LH7細胞中miR-663mRNA水平的影響
表4 miR-663對PG-LH7細胞和PG-BE1細胞細胞克隆形成的影響
注:PG-LH7細胞中與對照mimics組相比,*P<0.05;PG-BE1細胞中與對照mimics組相比,#P<0.05
2.4miR-663對PG-LH7細胞和PG-BE1細胞增殖的影響:軟瓊脂克隆形成(表4)及生長曲線實驗(表5),miR-663的高表達能夠有效的促進PG-LH7細胞的增殖(P<0.05)。CCK8實驗表明miR-663可以促進PG-LH7細胞的增殖,如圖1A。
2.5miR-663對PG-LH7細胞和PG-BE1細胞侵襲遷移能力的影響:PG-LH7細胞中,miR-663組的侵襲遷移能力明顯高于對照組(P<0.01),PG-BE1細胞中,miR-663ASO組的侵襲遷移能力明顯低于對照組(P<0.01),見表6。
表5 miR-663對PG-LH7細胞和PG-BE1細胞生長的影響
表6 miR-663對PG-LH7細胞和PG-BE1細胞遷移侵襲能力的影響
注: 與對照組相比,#P<0.01;與對照組相比,*P<0.01
圖1 CCK-8實驗檢測miR-663對PG-LH7細胞和PG-BE1細胞增殖的影響
MiRNA是真核生物中一大類長度約22nt的非編碼單鏈RNA分子,具有高度保守性。研究已經(jīng)證實,同一個miRNA可能調(diào)控多個靶基因,而同一個靶基因也可能受到多種miRNA的調(diào)控[3]。miRNA分子參與了細胞的生長,發(fā)育及分化各個方面[4]。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)miRNA分子可以調(diào)節(jié)癌基因或抑癌基因的表達,miRNA在炎癥相關(guān)腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移過程當中亦發(fā)揮重要作用[5,6]。miR-663還被認為是繼miR-155之后的又一個聯(lián)系炎癥與腫瘤的橋梁miRNA分子,可以通過靶定eEF1A2抑制胰腺癌細胞的生長和侵襲[7]。因此,我們推測miR-663也可能影響肺癌細胞的其他惡性表型,如遷移和侵襲能力。
miR-663可以通過抑制TGFB1的表達,從而促進肺癌A549細胞的增殖。選取人肺腺癌細胞A549以及人肺巨細胞癌的低轉(zhuǎn)移亞系PG-LH7和高轉(zhuǎn)移亞系PG-BE1為研究模型,本文研究結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)移能力不同的人肺巨細胞癌的低轉(zhuǎn)移亞系PG-LH7和高轉(zhuǎn)移亞系PG-BE1兩種細胞中miR-663的表達確實存在明顯的差異。深入分析miR-663對肺癌細胞轉(zhuǎn)移能力的影響,結(jié)果提示miR-663調(diào)控了低轉(zhuǎn)移亞系PG-LH7和高轉(zhuǎn)移亞系PG-BE1細胞的侵襲遷移能力,但其具體的分子機制有待于進一步的實驗研究。通過該項研究,為肺癌發(fā)生發(fā)展的具體分子機制提供了研究線索,并為肺癌的診斷和治療提供新的治療靶標。