陸軼杰,蔣新衛(wèi),吳建武
(南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院 肝膽外科,江蘇 蘇州 215000)
肝癌是臨床最常見的惡性腫瘤之一,發(fā)病率和病死率在惡性腫瘤中居于前列[1-2]。近年來,肝癌的早期診斷以及全面規(guī)范治療方面取得了較大進(jìn)展,但肝癌的整體生存率并沒有得到顯著的改善[3-4]。肝癌病死率高的主要原因是患者的早期癥狀不明顯,很多患者發(fā)現(xiàn)時(shí)多為中晚期[5]。此外,由于肝癌惡性度高,易復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移,許多患者沒有手術(shù)機(jī)會(huì)[6]。因此,尋找肝癌早期診斷和治療的標(biāo)志物具有重要意義。
微小RNA(miRNAs)是一類具有調(diào)控功能的非編碼RNA,長(zhǎng)度在20~25個(gè)核苷酸。研究發(fā)現(xiàn)miRNA的表達(dá)與多種惡性腫瘤相關(guān)[7-8]。其可直接或間接激活以及抑制原癌基因/抑癌基因的表達(dá),進(jìn)而影響腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、分化、侵襲和轉(zhuǎn)移[9-10]。因此,對(duì)肝癌細(xì)胞增殖的分子標(biāo)志物探索,尋找新的治療靶點(diǎn),探究肝癌細(xì)胞增殖機(jī)制是當(dāng)前肝癌研究的熱點(diǎn)[11]。有文獻(xiàn)報(bào)道,miR-1470在食管癌的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用[12],但其在肝癌中的功能作用尚未被研究。因此,本研究利用體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)觀察miR-1470對(duì)人肝癌細(xì)胞增殖和凋亡中的影響,為探討其在肝癌發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制提供新的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
人肝癌細(xì)胞株(HepG2、Hep3B、Huh7)和人正常肝細(xì)胞株(LO2)購(gòu)自ATCC公司;胎牛血清(FBS)購(gòu)自Gibco公司,RPMI-1640培養(yǎng)基購(gòu)自Hycolone公司。
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng):將人肝癌細(xì)胞株(HepG2、Hep3B、Huh7)和人正常肝細(xì)胞株(LO2)用含10% FBS和雙抗(100 U/mL青霉素和100 mg/L鏈霉素)的RPMI-1640培養(yǎng)基,在37 ℃含5% CO2的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞,進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.2.2 細(xì)胞的轉(zhuǎn)染:以每孔2×105細(xì)胞將細(xì)胞接種與6孔板中。將轉(zhuǎn)染細(xì)胞分為三組,貼壁后更換為不含抗生素的培養(yǎng)液。轉(zhuǎn)染細(xì)胞24 h后,吸棄含病毒的培養(yǎng)液,換完全培養(yǎng)基。待轉(zhuǎn)染后細(xì)胞長(zhǎng)滿6孔板,將細(xì)胞轉(zhuǎn)入10 cm培養(yǎng)皿,加入1 mg/L的嘌呤霉素篩選,待細(xì)胞耐受該濃度后逐漸升高嘌呤霉素濃度至3 mg/L至細(xì)胞耐受則篩選基本完成,病毒達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)染。篩選完成后采用實(shí)時(shí)定量PCR(RT-qPCR)法檢測(cè)miR-1470表達(dá)量,評(píng)價(jià)干擾效率。本研究分別設(shè)對(duì)照組(NC)、miR-1470過表達(dá)組或miR-1470抑制組。過表達(dá)組通過已構(gòu)建好的過表達(dá)miR-1470慢病毒載體,從而上調(diào)miR-1470的表達(dá);抑制組則通過脂質(zhì)體(lipofectamine 2000)將shRNA質(zhì)粒轉(zhuǎn)染入肝癌細(xì)胞,從而下調(diào)miR-1470的表達(dá)。
1.2.3 RT-qPCR法:收集待測(cè)細(xì)胞,加入Trizol 1 mL,提取總RNA。以2 μg RNA為模板,在Takara反轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書的指導(dǎo)下,合成cDNA。以cDNA為模板,用SYBR Premix Ex Taq試劑盒進(jìn)行RT-qPCR反應(yīng),其反應(yīng)條件為:95 ℃ 10 min;95 ℃ 15 s;60 ℃60 s,40個(gè)循環(huán)。
1.2.4 CCK8檢測(cè)細(xì)胞增殖情況:在96孔板中以1 000~2 000個(gè)細(xì)胞/孔的密度接種細(xì)胞,每個(gè)處理組細(xì)胞接種4個(gè)副孔,并設(shè)置單培養(yǎng)液的空白對(duì)照孔。完全培養(yǎng)基連續(xù)培養(yǎng)6 d,每天在同一時(shí)間進(jìn)行CCK-8孵育及檢測(cè)。培養(yǎng)過程中每孔加入培液200 μL。檢測(cè)前,吸棄培養(yǎng)孔中的培養(yǎng)液,加入以1:10配制的CCK-8溶液,繼續(xù)孵育2 h。隨后利用酶標(biāo)儀,在450 nm的波長(zhǎng)下測(cè)量吸光度。細(xì)胞吸光值=樣品孔吸光值-空白對(duì)照孔吸光值。
1.2.5 流式細(xì)胞法檢測(cè)細(xì)胞凋亡情況:用不含EDTA的胰酶消化待測(cè)細(xì)胞,終止后1 000 r/min離心5 min,PBS洗滌兩次,最后用500 μL binding buffer重懸后,每管先后加入FITC-Annexin V和PI各5 μL,室溫避光孵育15 min,流式細(xì)胞儀分析凋亡率。
采用qRT-PCR方法檢測(cè)人肝癌細(xì)胞(HepG2、Hep3B、Huh7)和人正常肝細(xì)胞(LO2)miR-1470的表達(dá)水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn),miR-1470在肝癌細(xì)胞中的表達(dá)水平明顯高于人正常肝細(xì)胞,相對(duì)正常細(xì)胞表達(dá)量分別為:2.304±0.366、2.851±0.508、5.768±0.445,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見圖1)。
為了檢測(cè)miR-1470在肝癌細(xì)胞中的生理功能,本研究選擇HepG2和Huh7細(xì)胞株轉(zhuǎn)染。隨后進(jìn)行RT-qPCR檢測(cè)轉(zhuǎn)染效率。與對(duì)照(NC)組相比,過表達(dá)組miR-1470相對(duì)表達(dá)量為:4.592±0.582,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見圖2A);相對(duì)對(duì)照組,抑制組miR-1470相對(duì)表達(dá)量為:1.176±0.226,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見圖2B)。這提示過表達(dá)miR-1470的HepG2細(xì)胞株和抑制miR-1470的Huh7細(xì)胞株構(gòu)建成功。
圖1 miR-1470在LO2、HepG2、Hep3B、Huh7細(xì)胞中的表達(dá)水平
通過CCK8實(shí)驗(yàn),過表達(dá)組OD值在72 h顯著高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見圖3A),而抑制組顯著低于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見圖3B)。這提示過表達(dá)miR-1470能夠促進(jìn)肝癌細(xì)胞的增殖。
流式細(xì)胞儀分析結(jié)果顯示,過表達(dá)miR-1470抑制了肝癌細(xì)胞的凋亡(P<0.05,見圖4A);而抑制組采用shRNA干擾miR-1470的表達(dá)后,凋亡細(xì)胞顯著增多(P<0.05,見圖4B)。這提示miR-1470在參與調(diào)控肝癌細(xì)胞凋亡中發(fā)揮重要作用。
目前,肝癌仍是世界范圍內(nèi)生存期較短、病死率高的惡性腫瘤[13]。肝癌臨床癥狀隱匿,亟待人們探索新的肝癌生物標(biāo)志物和探索新的治療策略。miRNAs已被證實(shí)在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用[14]。miRNA功能失調(diào)可能導(dǎo)致腫瘤發(fā)生、進(jìn)展或腫瘤抑制等多種結(jié)果[15]。因此,研究miRNA的生理功能及其潛在的分子機(jī)制將為肝癌的診斷、治療和預(yù)后提供新的方向。
圖2 miR-1470在過表達(dá)組(A圖:HepG2細(xì)胞株)及抑制組(B圖:Huh7細(xì)胞株)中的表達(dá)水平
圖3 CCK8實(shí)驗(yàn)檢測(cè)過表達(dá)組(A圖:HepG2細(xì)胞株)及抑制組(B圖:Huh7細(xì)胞株)在不同時(shí)間點(diǎn)吸光度值的變化
圖4 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)過表達(dá)組(A圖:HepG2細(xì)胞株)及抑制組(B圖:Huh7細(xì)胞株)細(xì)胞凋亡率的變化
miRNA的研究已有多年,其生物學(xué)功能也廣為人知,大量研究已證實(shí)miRNA在肝癌中具有重要作用。其中,miR-122、miR-21被認(rèn)為是肝臟中高度特異性表達(dá)的miRNA[16-17]。過表達(dá)miRNA-200a能夠明顯抑制肝細(xì)胞癌的代謝能力[18]。miRNA-612抑制肝細(xì)胞癌的多能性,對(duì)腫瘤大小和數(shù)目有負(fù)調(diào)控作用[19]。miRNA-30c則通過結(jié)合IER2參與調(diào)節(jié)肝細(xì)胞癌的遷徙和侵襲[20]。miR-1470位于19p13.12染色體上,已被證實(shí)在食管鱗癌細(xì)胞中具有致癌作用[12]。然而,miR-1470在肝癌細(xì)胞中的功能尚未見報(bào)道。
通過本次研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR-1470在肝癌細(xì)胞系中過表達(dá)。CCK8實(shí)驗(yàn)證明miR-1470可以促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖。細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)顯示miR-1470過表達(dá)可以抑制肝癌細(xì)胞的凋亡。綜上所述,我們認(rèn)為miR-1470上調(diào)在肝癌發(fā)生中起致癌作用。
然而,本次研究?jī)H是初步證實(shí)miR-1470參與調(diào)控肝癌細(xì)胞增殖和凋亡,但具體調(diào)控機(jī)制尚不明確。miRNA可能通過調(diào)節(jié)下游靶基因發(fā)揮生理功能[21]。有關(guān)miR-1470的潛在靶點(diǎn),目前尚無相關(guān)報(bào)道,需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明。