相萌,張旭東
(1.西安醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院婦產(chǎn)科教研室,陜西西安 710021;2.西安醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院拉吉姆實(shí)驗(yàn)室,陜西西安 710021)
胎兒生長(zhǎng)受限(fetal growth restriction,F(xiàn)GR)是最常見的產(chǎn)前疾病之一,可造成早產(chǎn)及成年期神經(jīng)障礙及慢性疾病發(fā)生率增加,懷孕初期子宮螺旋動(dòng)脈重構(gòu)不足是造成其發(fā)生的主要原因,而人絨毛膜滋養(yǎng)層細(xì)胞侵襲功能異??蓪?dǎo)致子宮螺旋動(dòng)脈重構(gòu)障礙的發(fā)生,因此了解人絨毛膜滋養(yǎng)層細(xì)胞的侵襲、遷移機(jī)制,對(duì)胎兒的生長(zhǎng)發(fā)育及健康十分重要[1-3]。微小RNA(miRNA)作為轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)劑,可與其靶基因mRNA 3'-非翻譯區(qū)(3'-UTR)特異性結(jié)合,以此抑制其翻譯,從而參與FGR、先兆子癇、流產(chǎn)、妊娠期糖尿病等妊娠疾病的發(fā)生[4]。妊娠期糖尿病可導(dǎo)致FGR 的發(fā)生,而在妊娠期糖尿病患者胎盤滋養(yǎng)細(xì)胞系中miR-130b 表達(dá)水平異常增加,除此之外miR-130b-5p 與多種細(xì)胞的侵襲、遷移能力有關(guān)[5-6]。胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(insulinlike growth factor-1,IGF-1)主要分泌于胎盤中,其作為子宮內(nèi)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,在FGR 發(fā)生時(shí)其循環(huán)濃度異常降低[7]。研究發(fā)現(xiàn)在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中miR-130b 與IGF-1表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[8]。目前,關(guān)于miR-130b-5p 是否可通過調(diào)控IGF-1來影響人絨毛膜滋養(yǎng)層細(xì)胞(HTR-8∕SVneo)遷移及侵襲還未可知,因此本研究通過對(duì)其探究,以期為FGR 的治療提供新的靶點(diǎn)。
HTR8∕SVneo 細(xì)胞(南京賽泓瑞生物科技有限公司,貨號(hào):SHC1187);Lipofectamine?2000 Transfection Reagent 轉(zhuǎn)染試劑盒(杭州沃森生物技術(shù)有限公司,貨號(hào):11668019);青鏈霉素、DMEM 基礎(chǔ)培養(yǎng)基、胎牛血清、胰酶溶液(上海中喬新舟生物科技有限公司,貨號(hào):0503、ZQ-100、0025、0103);蛋白提取試劑盒(武漢純度生物科技有限公司,貨號(hào):CD-13559-ML);HRP 標(biāo)記的山羊抗兔IgG 二抗抗體(艾美捷科技有限公司,貨號(hào):AAT-16793);BCA蛋白檢測(cè)試劑盒(北京索萊寶科技有限公司,貨號(hào):PC0020);兔抗β-actin、波形蛋白(Vimentin)、c-Myc、神經(jīng)型鈣粘附蛋白(N-cadherin)抗體(Cell Signaling Technology,貨號(hào):4967、5741、5605、13116);細(xì)胞周期蛋白D1(CyclinD1)(Biorbyt,貨號(hào):orb77046);兔抗基質(zhì)金屬蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9,MMP9)、基質(zhì)金屬蛋白酶2(matrix metalloproteinase 2,MMP2)、鈣粘附蛋白E(E-cadherin)抗體(Proteintech,貨號(hào):20874-1-AP、10375-2-AP、10373-2-AP);pcDNA3.1、pcDNA3.1-IGF-1、miR-130b-5pmimics、miR-NC 由賽默飛世爾科技合成;CCK-8 細(xì)胞增殖及細(xì)胞毒性檢測(cè)試劑盒(貝博-Bestbio,貨號(hào):BB-4202)。
CFX384?Touch 熒光定量PCR 系統(tǒng)購(gòu)自伯樂(Bio-Rad)公司;M4激光全息細(xì)胞成像及分析系統(tǒng)購(gòu)自瑞典Phiab 公司;Invitrogen 凝膠成像系統(tǒng)購(gòu)自賽默飛。
1.2.1 HTR8∕SVneo 細(xì)胞培養(yǎng) 將已復(fù)蘇的HTR8∕SVneo 細(xì)胞接種于含1%青鏈霉素及10 g∕L 胎牛血清的DMEM 培養(yǎng)基后,在體積分?jǐn)?shù)5%CO2、37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)到細(xì)胞融合至約80%時(shí)經(jīng)2.5 g∕L 胰酶消化、傳代培養(yǎng)。
1.2.2 雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)miR-130b-5p 和IGF-1 的靶向關(guān)系 TargetScan 網(wǎng)址確定miR-130b-5p和IGF-1的結(jié)合位點(diǎn)并對(duì)二者間的靶向關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證。將與miR-130b-5p 靶向序列相結(jié)合的IGF-1 3'-UTR 片段經(jīng)擴(kuò)增、酶切后進(jìn)行連接,構(gòu)建野生型pmirGLO-IGF-1-wt,再通過基因突變技術(shù)對(duì)結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行突變,構(gòu)建突變型pmirGLOIGF-1-mut 載體;根據(jù)轉(zhuǎn)染試劑盒說明書將pmir-GLO-IGF-1-wt 及pmirGLO-IGF-1-mut 分別與miR-130b-5p mimics 和miR-NC 進(jìn)行共轉(zhuǎn)染,分為pmirGLO-IGF-1-wt+miR-130b-5p mimics 組、pmirGLO-IGF-1-wt+miR-NC 組、pmirGLO-IGF-1-mut+miR-130b-5p mimics 組、pmirGLO-IGF-1-mut+miR-NC 組,于48 h 后添加報(bào)告基因細(xì)胞裂解液(200μL)及熒光素酶反應(yīng)液(50μL)檢測(cè)熒光強(qiáng)度A,之后添加反應(yīng)終止液檢測(cè)熒光強(qiáng)度B,A∕B 即為熒光素酶相對(duì)活性。
1.2.3 分組及HTR8∕SVneo 細(xì)胞轉(zhuǎn)染 設(shè)置對(duì)照組、miR-NC 組、miR-130b-5pmimics 組、miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1 組和miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1-IGF-1 組;將HTR8∕SVneo細(xì)胞(1mL)以2×106個(gè)∕孔的密度接種到6孔板中(設(shè)置5個(gè)復(fù)孔)培養(yǎng)至貼壁后,按照Lipofectamine?2000說明書進(jìn)行操作,以5 nmol∕L 為終濃度分別將miR-NC、miR-130b-5pmimics、pcDNA3.1、pcDNA3.1-IGF-1 轉(zhuǎn)至相應(yīng)的HTR8∕SVneo 細(xì)胞中后培養(yǎng)48 h,檢測(cè)miR-130b-5p表達(dá)水平。
1.2.4 qRT-PCR檢測(cè)HTR8∕SVneo細(xì)胞樣本中miR-130b-5p 及IGF-1 表達(dá)水平 將各組轉(zhuǎn)染后的HTR8∕SVneo 細(xì)胞根據(jù)Trizol 法提取細(xì)胞中總RNA并檢測(cè)其濃度,取所得RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA后進(jìn)行qRT-PCR擴(kuò)增(5個(gè)復(fù)孔);引物由Oligo 7軟件設(shè)計(jì)(表1),上海生工合成,以U6和GAPDH為內(nèi)參分別對(duì)miR-130b-5p 及IGF-1進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,2-ΔΔCt計(jì)算基因表達(dá)水平。
表1 qRT-PCR引物Table 1 qRT-PCR primers
1.2.5 CCK-8法檢測(cè)HTR8∕SVneo細(xì)胞增殖情況將轉(zhuǎn)染后的HTR8∕SVneo 細(xì)胞以1×104個(gè)∕孔的密度接種于96 孔板中(重復(fù)5 孔),培養(yǎng)24 h 后添加CCK-8(10μL∕孔)培養(yǎng)2 h后在酶標(biāo)儀450 nm 處測(cè)定OD 值,計(jì)算HTR8∕SVneo 細(xì)胞增殖抑制率(%)=[(對(duì)照組OD值-實(shí)驗(yàn)組OD值)∕(對(duì)照組OD值-空白組OD值)]× 100%。
1.2.6 全息細(xì)胞儀分析HTR8∕SVneo 細(xì)胞遷移能力 將轉(zhuǎn)染后的HTR8∕SVneo 細(xì)胞以2×105個(gè)∕孔的密度接種于6 孔板中培養(yǎng)24 h 后,通過激光全息細(xì)胞分析及成像系統(tǒng)監(jiān)測(cè)細(xì)胞在24 h 內(nèi)的遷移情況。
1.2.7 Transwell 法檢測(cè)HTR8∕SVneo細(xì)胞侵襲能力用無血清培養(yǎng)基以1:8 的比例稀釋Matrigel后加入到Transwell 小室上室4 h 孵育,將各組200μL HTR8∕SVneo 細(xì)胞懸液以1×105個(gè)∕mL 接種到上室后在下室加入600 μL DMEM 培養(yǎng)基培養(yǎng)12 h,PBS 清洗后用棉簽擦拭上室HTR8∕SVneo 細(xì)胞,10 min 甲醇固定后30 min 結(jié)晶紫染色,選取5 個(gè)視野進(jìn)行觀察,對(duì)穿膜細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)。
1.2.8 Western blot 檢測(cè)HTR8∕SVneo細(xì)胞中的蛋白表達(dá)情況添加400μL RIPA 蛋白裂解液裂解HTR8∕SVneo 細(xì)胞后12 000 r∕min(r=10 cm)10 min離心取上清,BCA 法定量分析總蛋白;將40 μg 蛋白樣品通過SDS-PAGE 凝膠電泳(40 μg∕孔)進(jìn)行分離后在低溫條件下將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,1 h脫脂奶粉封閉后加入兔抗MMP9、MMP2、c-Myc、CyclinD1、E-cadherin、N-cadherin、Vimentin、β-actin、IGF-1 抗體(1:1 000)一抗孵育(4 ℃)過夜,用Tris-HCl 緩沖鹽溶液加Tween(Tris Buffered saline Tween,TBST)進(jìn)行洗膜后添加HRP 標(biāo)記的山羊抗兔IgG 二抗(1:10 000)進(jìn)行孵育2 h,TBST 洗膜、化學(xué)發(fā)光試劑(ECL Reagent)顯色,蛋白凝膠成像儀顯影觀察后Image J 軟件檢測(cè)條帶灰度值,β-actin為內(nèi)參,計(jì)算蛋白含量(重復(fù)5孔)。
TargetScan 在線網(wǎng)址預(yù)測(cè)結(jié)果顯示:miR-130b-5p 和IGF-1二者間具有靶向結(jié)合位點(diǎn)(圖1);如圖2 所示,熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果顯示:與pmirGLO-IGF-1-wt+miR-NC 組相比,pmirGLOIGF-1-wt+miR-130b-5p mimics組熒光素酶活性顯著降低(t=6.040,P<0.001);其余兩組熒光素酶活性無顯著變化(t=0.243,P>0.05)。
圖1 miR-130b-5p和IGF-1間的具有靶向結(jié)合位點(diǎn)Fig.1 Targeted binding site between miR-130b-5p and IGF-1
圖2 熒光素酶活性檢測(cè)Fig.2 Luciferase activity assay
如表2 所示,相較于對(duì)照組,HTR8∕SVneo 細(xì)胞中miR-130b-5p、IGF-1 蛋白及mRNA 表達(dá)水平在miR-NC 組中的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);相較于miR-NC 組,miR-130b-5pmimics組中miR-130b-5p 表達(dá)水平顯著增加,IGF-1 蛋白及mRNA表達(dá)水平顯著降低(P<0.05;表2,圖3)。
圖3 HTR8/SVneo細(xì)胞中IGF-1蛋白表達(dá)情況Fig.3 Expression of IGF-1 protein in HTR8/SVneo cells
表2 miR-130b-5p及IGF-1表達(dá)水平檢測(cè)Table 2 Detection of expression levels of miR-130b-5p and IGF-1(n=5,)
表2 miR-130b-5p及IGF-1表達(dá)水平檢測(cè)Table 2 Detection of expression levels of miR-130b-5p and IGF-1(n=5,)
Compared with the miR-NC group,1)P<0.05.IGF-1:insulin-like growth factor-1.
相較于對(duì)照組,HTR8∕SVneo 細(xì)胞增殖抑制率、c-Myc 和CyclinD1 表達(dá)水平在miR-NC 組中的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);相較于miR-NC組,miR-130b-5p mimics 組中細(xì)胞增殖抑制率顯著增加,c-Myc 和CyclinD1 表達(dá)水平顯著降低(P<0.05);相較于miR-130b-5p mimics 組,HTR8∕SVneo 細(xì)胞增殖抑制率、c-Myc 和CyclinD1表達(dá)水平在miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1 組中的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);相較于miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1 組,miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1-IGF-1 組中細(xì)胞增殖抑制率顯著降低,c-Myc 和CyclinD1 表達(dá)水平顯著增加(P<0.05;表3,圖4)。
表3 miR-130b-5p對(duì)HTR8/SVneo細(xì)胞增殖的影響Table 3 The effect of miR-130b-5p on the proliferation of HTR8/SVneo cells(n=5,)
表3 miR-130b-5p對(duì)HTR8/SVneo細(xì)胞增殖的影響Table 3 The effect of miR-130b-5p on the proliferation of HTR8/SVneo cells(n=5,)
Compared with the miR-NC group,1)P<0.05;Compared with the miR-130b-5p mimics+pcDNA3.1 group,2)P<0.05.
圖4 miR-130b-5p對(duì)HTR8/SVneo細(xì)胞增殖相關(guān)蛋白的影響Fig.4 The effect of miR-130b-5p on the proliferation-related proteins of HTR8/SVneo cells
相較于對(duì)照組,HTR8∕SVneo 細(xì)胞遷移距離在miR-NC 組的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);相較于miR-NC 組,miR-130b-5p mimics 組中細(xì)胞遷移距離顯著降低(P<0.05);相較于miR-130b-5p mimics 組,miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1 組中HTR8∕SVneo 細(xì)胞遷移距離的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);相較于miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1 組,miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1-IGF-1 組中細(xì)胞遷移距離顯著增加(P<0.05;圖5)。
圖5 miR-130b-5p對(duì)HTR8/SVneo細(xì)胞遷移的影響Fig.5 The effect of miR-130b-5p on the migration of HTR8/SVneo cells
如表4 所示,相較于對(duì)照組,HTR8∕SVneo 細(xì)胞侵襲細(xì)胞數(shù)、MMP9 和MMP2 表達(dá)水平在miR-NC組的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);相較于miR-NC組,miR-130b-5p mimics 組中細(xì)胞侵襲細(xì)胞數(shù)、MMP9和MMP2表達(dá)水平顯著降低(P<0.05);相較于miR-130b-5p mimics 組,miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1組中HTR8∕SVneo細(xì)胞侵襲細(xì)胞數(shù)、MMP9 和MMP2 表達(dá)水平的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);相較于miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1組,miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1-IGF-1 組中細(xì)胞侵襲細(xì)胞數(shù)、MMP9 和MMP2 表達(dá)水平顯著增加(P<0.05;圖6,圖7)。
圖6 miR-130b-5p對(duì)HTR8/SVneo細(xì)胞侵襲的影響Fig.6 The effect of miR-130b-5p on the invasion of HTR8/SVneo cells
圖7 miR-130b-5p對(duì)HTR8/SVneo細(xì)胞侵襲相關(guān)蛋白的影響Fig.7 Effects of miR-130b-5p on invasion-related proteins of HTR8/SVneo cells
表4 miR-130b-5p對(duì)HTR8/SVneo細(xì)胞侵襲的影響Table 4 The effect of miR-130b-5p on the invasion of HTR8/SVneo cells(n=5,)
表4 miR-130b-5p對(duì)HTR8/SVneo細(xì)胞侵襲的影響Table 4 The effect of miR-130b-5p on the invasion of HTR8/SVneo cells(n=5,)
Compared with the miR-NC group,1)P<0.05;Compared with the miR-130b-5p mimics+pcDNA3.1 group,2)P<0.05.MMP9:matrix metalloproteinase 9;MMP2:matrix metalloproteinase 2.
如表5 所示,相較于對(duì)照組,HTR8∕SVneo 細(xì)胞中E-cadherin、Vimentin 和N-cadherin 表達(dá)水平在miR-NC 組的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);相較于miR-NC 組,miR-130b-5p mimics組中E-cadherin表達(dá)水平顯著增加,Vimentin 和N-cadherin 表達(dá)水平顯著降低(P<0.05);相較于miR-130b-5p mimics 組,miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1 組中E-cadherin、Vimentin 和N-cadherin 表達(dá)水平的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);相較于miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1 組,miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1-IGF-1 組中E-cadherin 表達(dá)水平顯著降低,Vimentin 和N-cadherin表達(dá)水平顯著增加(P<0.05;圖8)。
表5 miR-130b-5p對(duì)HTR8/SVneo細(xì)胞E-cadherin、Vimentin和N-cadherin蛋白表達(dá)的影響Table5 EffectsofmiR-130b-5pontheexpressionofE-cadherin,VimentinandN-cadherinproteinsinHTR8/SVneocells(n=5,)
表5 miR-130b-5p對(duì)HTR8/SVneo細(xì)胞E-cadherin、Vimentin和N-cadherin蛋白表達(dá)的影響Table5 EffectsofmiR-130b-5pontheexpressionofE-cadherin,VimentinandN-cadherinproteinsinHTR8/SVneocells(n=5,)
Compared with the miR-NC group,1)P<0.05;Compared with the miR-130b-5p mimics+pcDNA3.1 group,2)P<0.05.
圖8 miR-130b-5p對(duì)HTR8/SVneo細(xì)胞EMT相關(guān)蛋白的影響Fig.8 Effects of miR-130b-5p on EMT-related proteins in HTR8/SVneo cells
FGR 是一種產(chǎn)科疾病,可導(dǎo)致胎兒生長(zhǎng)受損,增加圍產(chǎn)期死亡率[9-11]。絨毛膜滋養(yǎng)層細(xì)胞是胎盤的主要組成細(xì)胞之一,侵襲功能受到抑制會(huì)造成子宮螺旋動(dòng)脈重塑障礙、胎盤缺氧缺血的發(fā)生,從而導(dǎo)致FGR、先兆子癇和胎盤增生等妊娠并發(fā)癥的發(fā)生[3,12]。因此詳細(xì)了解絨毛膜滋養(yǎng)層細(xì)胞在FGR中的侵襲機(jī)制對(duì)疾病治療極其重要。
miRNA 作為高度保守的非編碼RNA,近幾年有研究發(fā)現(xiàn)其參與調(diào)控絨毛膜滋養(yǎng)層細(xì)胞的侵襲和遷移[13]。miR-130b-5p 參與多種癌癥的侵襲遷移過程,其在宮頸癌組織中表達(dá)異常降低,通過促進(jìn)ELK1表達(dá)來促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移[14]。而最近有研究表明miR-130b-3p 在妊娠期糖尿病胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞中表達(dá)異常增加,沉默其表達(dá)可保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激損傷[5]。MMP9、MMP2 由于可降解子宮內(nèi)膜主要成分Ⅳ型膠原而在HTR8∕SVneo 細(xì)胞侵襲子宮內(nèi)膜過程中具有重要作用[3]。人絨毛膜滋養(yǎng)層細(xì)胞經(jīng)過上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial-Mesenchymal Transition,EMT)滲入母體蛻膜間質(zhì)和血管中,因此EMT 過程對(duì)絨毛膜滋養(yǎng)層細(xì)胞的侵襲功能十分重要[15]。本研究發(fā)現(xiàn)miR-130b-5p 過表達(dá)可顯著促進(jìn)HTR8∕SVneo 細(xì)胞增殖抑制率和E-cadherin 表達(dá)水平,降低c-Myc、CyclinD1表達(dá)水平、遷移距離、侵襲細(xì)胞數(shù)、MMP9、MMP2、Ncadherin、Vimentin 表達(dá)水平,該結(jié)果表明miR-130b-5p 過表達(dá)可顯著抑制HTR8∕SVneo 的增殖和遷移、侵襲能力。
研究發(fā)現(xiàn)在發(fā)育70 d 的豬仔肝臟中miR-130b-3p靶向促進(jìn)IGF-1表達(dá)[16]。本研究雙熒光素酶報(bào)告基因結(jié)果顯示,IGF-1是miR-130b-5p 的潛在靶基因;miR-130b-5p 過表達(dá)可顯著降低IGF-1表達(dá)水平,與前人研究結(jié)果相似。IGF-1 已被證明是滋養(yǎng)層細(xì)胞增殖和侵襲的重要調(diào)節(jié)劑,IGF-1 表達(dá)上調(diào)可促進(jìn)MMP-2 表達(dá),以此促進(jìn)HTR-8∕SVneo 細(xì)胞的侵襲能力[17-18]。胎盤功能不全造成的宮內(nèi)生長(zhǎng)受限患者胎盤中由于胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白1(insulin-like growth factor-binding protein-1,IGFBP-1)過度磷酸化,導(dǎo)致IGF-1 表達(dá)水平顯著降低[19]。本研究發(fā)現(xiàn)miR-130b-5pmimics+pcDNA3.1-IGF-1 組對(duì)miR-130b-5p 所造成的細(xì)胞增殖、侵襲和遷移的抑制起到逆轉(zhuǎn)作用。提示,miR-130b-5p 過表達(dá)對(duì)HTR8∕SVneo 細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移的抑制可能與其抑制IGF-1表達(dá)有關(guān)。
綜上所述,miR-130b-5p 過表達(dá)可能通過抑制IGF-1表達(dá)來抑制HTR8∕SVneo 細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移。本研究不僅為FGR 的發(fā)生機(jī)制研究提供進(jìn)一步參考,還為其治療提供了新的潛在治療靶點(diǎn)。但在未來的研究中還需對(duì)miR-130b-5p 在FGR 中的下游調(diào)控機(jī)制進(jìn)行深入探究。
中山大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)科學(xué)版)2022年4期