羅 娜,楊 啟(.南陽(yáng)市中心醫(yī)院西藥科,河南 南陽(yáng) 473000;.南陽(yáng)市中心醫(yī)院肝臟普外科,河南 南陽(yáng) 473000)
益母草是益母草干燥全草,具有活血調(diào)經(jīng)、利水消腫、清熱解毒之功效,臨床常用于治療月經(jīng)不調(diào)、痛經(jīng)閉經(jīng)等。益母草堿是益母草中的生物堿,具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤和保護(hù)神經(jīng)等作用[1-2]。研究發(fā)現(xiàn),益母草堿對(duì)肺癌細(xì)胞具有增殖抑制和凋亡誘導(dǎo)的作用[3],從而發(fā)揮抗腫瘤作用,但關(guān)于益母草堿對(duì)宮頸癌的抗腫瘤作用尚不明確。LINC00461是近年發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA),在膠質(zhì)瘤、肝細(xì)胞癌等組織中LINC00461表達(dá)上調(diào),通過(guò)調(diào)控不同通路或miRNA參與癌細(xì)胞的增殖、凋亡和轉(zhuǎn)移等過(guò)程,發(fā)揮致癌基因作用,這表明LINC0046有望成為腫瘤的潛在標(biāo)志物[4-5]。本研究通過(guò)相關(guān)預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),LINC00461在宮頸癌細(xì)胞中高表達(dá),但具體作用機(jī)制尚不清楚。鑒于此,本研究以宮頸癌細(xì)胞株SiHa作為研究對(duì)象,探究益母草堿能否通過(guò)調(diào)控LINC00461影響宮頸癌細(xì)胞增殖、凋亡,以期為日后相關(guān)研究提供數(shù)據(jù)參考。
人宮頸癌細(xì)胞株SiHa購(gòu)自美國(guó)模式菌種收集中心;鹽酸益母草堿購(gòu)自南京迪兆生物科技有限公司;胰蛋白酶購(gòu)自美國(guó)Sigma-Aldrich公司;DMEM高糖培養(yǎng)基和胎牛血清(fetal bovine serum,F(xiàn)BS)購(gòu)自美國(guó)Hyclone公司;Lipofectamine 2000轉(zhuǎn)染試劑、RNA提取試劑Trizol、Real-time PCR試劑盒、反轉(zhuǎn)錄試劑盒購(gòu)自寶生物工程(大連)有限公司;CCK8試劑盒購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)有限公司;細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒購(gòu)自美國(guó)BD公司;LINC00461過(guò)表達(dá)載體(pcDNA3.1-LINC00461)和陰性對(duì)照pcDNA3.1載體購(gòu)自上海吉瑪制藥有限公司;p21抗體、Caspase-3抗體和GAPDH抗體購(gòu)自美國(guó)Santa cruz公司;Real-time PCR儀購(gòu)自美國(guó)Bio-Rad公司;流式細(xì)胞儀購(gòu)自美國(guó)BD公司;BCA蛋白檢測(cè)試劑盒購(gòu)自江蘇凱基生物技術(shù)股份有限公司。
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)與藥物處理 將SiHa細(xì)胞培養(yǎng)于含10% FBS、1%青-鏈霉素的DMEM高糖培養(yǎng)基中,置于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。觀察細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài),細(xì)胞培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,消化傳代。將細(xì)胞培養(yǎng)至貼壁后,在培養(yǎng)液中加入終濃度為10、20、30 μg·mL-1的益母草堿,分別記為益母草A、B、C組,未經(jīng)過(guò)益母草堿處理的細(xì)胞作為對(duì)照組,繼續(xù)培養(yǎng)72 h,收集細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
1.2.2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染 將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的SiHa細(xì)胞,以1 ~ 2×l05個(gè)·孔-1細(xì)胞接種于6孔板,當(dāng)融合度為80%~ 90%時(shí),分別將pcDNA3.1-LINC00461和pcDNA3.1轉(zhuǎn)染SiHa細(xì)胞,對(duì)應(yīng)設(shè)為pcDNA3.1-LINC00461組和pcDNA3.1組。pcDNA3.1-LINC00461和pcDNA3.1轉(zhuǎn)染SiHa細(xì)胞后,加入30 μg·mL-1益母草堿,記為益母草C + pcDNA3.1組、益母草C + pcDNA3.1-LINC00461組,轉(zhuǎn)染48 h后,收集細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或藥物處理。
1.2.3 Real-time PCR檢測(cè)LINC00461相對(duì)表達(dá)量 收集各組SiHa細(xì)胞,采用Trizol試劑提取細(xì)胞總RNA,反轉(zhuǎn)錄合成cDNA,按照Real-time PCR的說(shuō)明書進(jìn)行反應(yīng)合成LINC00461和mRNA。LINC00461上游引物:5'-GACATTTACGCCACAACCCACG-3',下游引物:5'-AGACAGACCCTCAGATTCCCCA-3';GAPDH上游引物:5'-GGGAGCCAAAAGGGTCATCA-3',下游引物:5'-TGATGGCATGGACTGTGGTC-3'。運(yùn)用2?ΔΔCt方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
1.2.4 CCK8實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞存活率 收集轉(zhuǎn)染、益母草堿處理72 h后的SiHa細(xì)胞,以2×103個(gè)·孔-1(100 μL細(xì)胞)接種于96孔板中,加10 μL CCK8溶液,培養(yǎng)2 h,酶標(biāo)儀測(cè)定450 nm吸光度(A)值。細(xì)胞存活率=實(shí)驗(yàn)組A值/對(duì)照組A值×100%。
1.2.5 克隆形成實(shí)驗(yàn) 將藥物處理或轉(zhuǎn)染后的SiHa細(xì)胞以每皿約100個(gè)接種于細(xì)胞培養(yǎng)皿中,加入10 mL培養(yǎng)液混勻,培養(yǎng)至出現(xiàn)肉眼清晰可見(jiàn)的細(xì)胞克?。s10 ~ 14 d),棄培養(yǎng)液,洗滌細(xì)胞2次,甲醛固定細(xì)胞,結(jié)晶紫染色,計(jì)數(shù)。
1.2.6 流式細(xì)胞術(shù)測(cè)定細(xì)胞凋亡率 將SiHa細(xì)胞以2×105個(gè)·孔-1接種于6孔板,培養(yǎng)24 h,用益母草堿處理72 h,消化收集細(xì)胞,按照凋亡試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作,加入5 μL膜聯(lián)蛋白V-FITC和5 μL碘化丙啶,避光20 min,使用流式細(xì)胞儀檢測(cè)凋亡率。
1.2.7 Western blot實(shí)驗(yàn) 將轉(zhuǎn)染的、益母草堿處理的各組SiHa細(xì)胞進(jìn)行裂解收集蛋白。將蛋白樣本進(jìn)行SDS-PAGE,轉(zhuǎn)膜,封閉1 h,加一抗(p21 1∶1000稀釋,Caspase-3 1∶1000稀釋),4 ℃孵育過(guò)夜,加稀釋的二抗,室溫孵育1 h。以GAPDH為內(nèi)參照,分析蛋白水平。
數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);多組間比較采用單因素方差分析。P < 0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與對(duì)照組相比,益母草堿A、B、C組細(xì)胞存活率、克隆形成數(shù)均降低,細(xì)胞凋亡率升高,p21和Caspase-3蛋白表達(dá)量均升高,且具有劑量依賴趨勢(shì)(P < 0.05),見(jiàn)表1。根據(jù)結(jié)果,后期實(shí)驗(yàn)選用存活率約為50%的益母草堿濃度(30 μg·mL-1)。
表1 不同濃度益母草堿對(duì)SiHa細(xì)胞增殖和凋亡的影響. n = 9Tab 1 Effect of different concentration of leonurine on proliferation and apoptosis of SiHa cells. n = 9
對(duì)照組SiHa細(xì)胞中LINC00461的相對(duì)表達(dá)量為(1.00±0.05),益母草C組SiHa細(xì)胞中LINC00461的相對(duì)表達(dá)量為(0.35±0.03),與對(duì)照組相比,益母草C組SiHa細(xì)胞中LINC00461的相對(duì)表達(dá)量降低(t =33.442,P < 0.05)。
結(jié)果顯示,與pcDNA3.1組相比,pcDNA3.1-LINC00461組LINC00461相對(duì)表達(dá)量升高,p21和Caspase-3蛋白表達(dá)降低,凋亡率下降,細(xì)胞存活率和克隆形成數(shù)升高(P < 0.05),見(jiàn)表2。
表2 過(guò)表達(dá)LINC00461對(duì)SiHa細(xì)胞增殖和凋亡的影響. n = 9Tab 2 Effect of over-expression of LINC00461 on proliferation and apoptosis of SiHa cells. n = 9
結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,益母草C組p21蛋白表達(dá)量升高,存活率和克隆形成數(shù)均降低(P <0.05);與益母草C + pcDNA3.1組相比,益母草C +pcDNA3.1-LINC00461組p21蛋白表達(dá)量降低,存活率和克隆形成數(shù)均升高(P < 0.05),見(jiàn)表3。
表3 過(guò)表達(dá)LINC00461對(duì)益母草堿作用的SiHa細(xì)胞增殖的影響. n = 9Tab 3 Effect of over-expression of LINC00461 on proliferation of SiHa cells treated with leonurine. n = 9
結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,益母草C組Caspase-3蛋白表達(dá)量和細(xì)胞凋亡率均升高(P < 0.05);與益母草C + pcDNA3.1組相比,益母草C + pcDNA3.1-LINC00461組中Caspase3蛋白表達(dá)量和細(xì)胞凋亡率均降低(P < 0.05),見(jiàn)表4。
表4 過(guò)表達(dá)LINC00461對(duì)益母草堿作用的SiHa細(xì)胞凋亡的影響. n = 9Tab 4 Effect of over-expression of LINC00461 on the apoptosis of SiHa cells treated with leonurine. n = 9
益母草中包含生物堿、酚酸、二萜和黃酮類化合物,具有抗氧化、抗癌、保護(hù)神經(jīng)、心臟和子宮的作用[6]。益母草根提取物能促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞凋亡[7]。益母草乙醇提取物以劑量和時(shí)間依賴方式誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞凋亡[8]。益母草提取物可抑制宮頸癌HeLa細(xì)胞增殖,益母草沖劑可增強(qiáng)Ⅲ~Ⅳ期宮頸癌單純放療患者的療效[9-10]。益母草堿是從益母草中提取的生物堿,本研究旨在評(píng)價(jià)益母草堿對(duì)宮頸癌SiHa細(xì)胞增殖和凋亡的影響。本研究結(jié)果顯示,不同濃度的益母草堿對(duì)SiHa細(xì)胞的存活、克隆形成均具有抑制作用,對(duì)細(xì)胞凋亡有促進(jìn)作用,且呈劑量依賴性。Caspase-3是細(xì)胞凋亡發(fā)生的執(zhí)行因子,研究表明Caspase-3表達(dá)與宮頸癌癌灶體積呈負(fù)相關(guān),提高Caspase-3表達(dá)能夠縮小癌灶體積[11]。p21通過(guò)抑制細(xì)胞周期蛋白激酶復(fù)合物的活性,抑制DNA復(fù)制和修復(fù),阻礙細(xì)胞周期轉(zhuǎn)換,具有抑癌作用[12]。本研究顯示,益母草堿呈劑量依賴關(guān)系提高p21和Caspase-3表達(dá),與功能實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合。以上結(jié)果表明,益母草堿能抑制宮頸癌細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。
lncRNAs由長(zhǎng)度超過(guò)200個(gè)核苷酸的非編碼RNA組成,與細(xì)胞周期、增殖、生長(zhǎng)、凋亡、轉(zhuǎn)移和侵襲等過(guò)程密切相關(guān)[12]。研究表明,LINC00461高表達(dá)與腎細(xì)胞癌患者低生存率有關(guān)[13]。LINC00461高表達(dá)可促進(jìn)癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲[14-17]。LINC00461高表達(dá)可能是肺癌細(xì)胞放療抵抗和結(jié)直腸癌順鉑耐藥的重要原因[18-19]。為進(jìn)一步探討益母草堿對(duì)宮頸癌的分子機(jī)制,本研究檢測(cè)益母草堿對(duì)SiHa細(xì)胞LINC00461表達(dá)的影響,結(jié)果顯示30 μg·mL-1益母草堿可降低SiHa細(xì)胞LINC00461表達(dá)水平,提示益母草堿的抗宮頸癌作用可能與抑制LINC00461表達(dá)有關(guān)。過(guò)表達(dá)LINC00461后,SiHa細(xì)胞存活率、克隆形成能力增加,細(xì)胞凋亡率降低,說(shuō)明LINC00461在宮頸癌中具有致癌作用。此外,過(guò)表達(dá)LINC00461還可逆轉(zhuǎn)益母草堿對(duì)SiHa細(xì)胞存活、克隆形成、凋亡以及相關(guān)蛋白表達(dá)的影響,這進(jìn)一步說(shuō)明益母草堿通過(guò)抑制LINC00461發(fā)揮抗宮頸癌作用。
綜上,益母草堿通過(guò)抑制LINC00461能夠抑制宮頸癌SiHa細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,這為益母草堿在宮頸癌治療中的應(yīng)用提供了理論支持。本實(shí)驗(yàn)也存在局限性,研究著重體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn),關(guān)于體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究。