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LncRNA SNHG5/miR-26a-5p/MTDH信號軸促進結直腸癌轉移的機制研究

2023-08-17 03:08:46冶俊玲鄭小影郭新建陳瑞慧茍笑丹蔣漢梅
中國癌癥雜志 2023年7期
關鍵詞:結果顯示試劑盒熒光

冶俊玲,鄭小影,郭新建,陳瑞慧,楊 柳,茍笑丹,蔣漢梅

1.青海大學附屬醫(yī)院病理科,青海 西寧 810001;

2.青海大學附屬醫(yī)院消化內科,青海 西寧 810001

結直腸癌(colorectal cancer,CRC)是全球第4大常見癌癥[1]。由于CRC缺乏早期癥狀,且篩查方法存在一定局限性,許多患者確診時已為晚期[2]。CRC復發(fā)、轉移率很高,常用的手術治療、放療及化療對患者的預后影響較?。?],因此需要深入研究CRC發(fā)生、發(fā)展相關的分子機制,以提高CRC的早期診斷和治療水平。長鏈非編碼RNA小核仁RNA宿主基因5(long noncoding RNA small nucleolar RNA host gene 5,lncRNA SNHG5)位于染色體6q14.3區(qū)域,由6個外顯子和2個核仁RNA組成,在惡性黑色素瘤、食管癌、乳腺癌等多種腫瘤中表達異常[4-6]。miRNA是由19 ~ 25個核苷酸構成的非編碼小分子RNA,能夠影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展,有研究[7]顯示,miR-26a-5p在多種癌癥中發(fā)揮抑癌作用,而lncRNA SNHG5能夠通過海綿吸附作用調控miR-26a-5p表達[8]。異黏蛋白(metadherin,MTDH)是一種基因序列高度保守的蛋白,可激活癌細胞增殖、遷移及侵襲,通過多條信號轉導通路參與血管生成和化療耐藥,從而發(fā)揮促癌作用[9]。本研究通過檢測lncRNA SNHG5、miR-26a-5p和MTDH在CRC組織、細胞系中的表達情況,觀察細胞增殖、遷移及侵襲等方面的變化,分析lncRNA SNHG5、miR-26a-5p和MTDH之間的相互關系,探究lncRNA SNHG5、miR-26a-5p、MTDH在CRC中的具體調控機制。

1 材料和方法

1.1 組織標本與數據庫資料

收集2012年10月—2016年10月經手術切除的100例CRC樣本,經術后病理學檢查確診為CRC[10]。所有患者的臨床資料完整,術前均未接受放療和化療。其中男性59例,女性41例,年齡55 ~ 73(61.86±5.14)歲。同時收集100例癌旁組織,病理學診斷為正常結腸組織,液氮凍存。本研究通過青海大學附屬醫(yī)院倫理委員會批準,所有患者均知情同意并自愿提供組織樣本。

通過癌癥基因組圖譜(The Cancer Genome Atlas,TCGA)數據庫下載398例CRC和39例正常結腸組織的基因表達數據,使用R 4.0.2軟件尋找CRC與正常結腸組織間差異表達的lncRNA,篩選標準:相同lncRNA在腫瘤組織與正常組織間表達量差異在2倍以上,且差異有統(tǒng)計學意義。再從TCGA數據庫中獲取369例CRC患者的完整臨床數據,以lncRNA SNHG5的表達水平中位數將患者劃分為高表達組和低表達組,采用Kaplan-Meier法繪制生存曲線。

1.2 實驗材料

人結腸癌細胞系HCT-116、HCT-8、SW480、SW620、DLD-1、HT-29購自武漢普諾賽生命科技有限公司,人正常結直腸黏膜細胞FHC購自南京科佰生物科技有限公司,DMEM培養(yǎng)基、胎牛血清、鏈霉素/青霉素、TRIzol試劑、High-Capacity cDNA Reverse Transcription Kit、mirVana miRNA分離試劑盒、鏈霉親和素偶聯(lián)磁珠、SuperSignal West Pico PLUS化學發(fā)光底物購自美國Thermo Fisher公司,慢病毒表達載體的構建、鑒定、包裝及滴度測定由廣州源井生物科技有限公司完成,SYBR Premix Ex Taq Ⅱ試劑盒購自大連寶森生物科技有限公司,All-in-One miRNA qRT-PCR試劑盒購自亞太恒信生物科技(北京)有限公司,PCR引物與內參購自生工生物工程(上海)股份有限公司,RNA熒光原位雜交(fluorescenceinsituhybridization,FISH)檢測試劑盒購自廣州銳博生物技術有限公司,雙熒光素酶報告基因檢測試劑盒購自上海滬震實業(yè)有限公司,細胞計數試劑盒-8(cell counting kit-8,CCK-8)、H-E染色試劑盒、二辛可寧酸(bicinchoninic acid,BCA)蛋白濃度測定試劑盒購自上海碧云天生物技術有限公司,Matrigel基質膠購自上海研卉生物科技有限公司,Argonaute 2抗體(AGO2,ab186733)、MTDH(ab227981)、E-鈣粘蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(vimentin)、細胞周期蛋白D1(Cyclin D1)、基質金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)抗體及Ki-67增殖指數分析用抗體購自英國Abcam公司,SP法兔抗體免疫組織化學試劑盒購自福州飛凈生物科技有限公司。其他試劑均為市售分析純。

1.3 實驗方法

1.3.1 細胞培養(yǎng)、分組與轉染

復蘇HCT-116、HCT-8、SW480、SW620、DLD-1、HT-29和FHC,使用含10%胎牛血清、100 mg/mL鏈霉素/青霉素的DMEM培養(yǎng)基于37 ℃、CO2體積分數為5%、飽和濕度的電熱恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)至對數生長期。SW620分為對照組(正常培養(yǎng))、si-SNHG5組(轉染si-SNHG5)、SNHG5組(轉染SNHG5)、SNHG5-MUT組(轉染突變型SNHG5)、miR-26a-5p mimic組(轉染miR-26a-5p mimic)、SNHG5+miR-26a-5p mimic組(轉染SNHG5+miR-26a-5p mimic)、si-SNHG5+miR-26a-5p inhibitor組(轉染si-SNHG5+miR-26a-5p inhibitor)、si-MTDH組(轉染si-MTDH)和SNHG5+si-MTDH組(轉染SNHG5+si-MTDH),按照分組進行瞬時轉染,48 h后收集細胞用于后續(xù)實驗。體內異種移植實驗所用SW620分為對照組(正常培養(yǎng))、sh-SNHG5組(轉染sh-SNHG5)和SNHG5組(轉染SNHG5),按照分組進行慢病毒轉染,構建穩(wěn)定表達的細胞株。

1.3.2 實時熒光定量聚合酶鏈反應(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RTFQ-PCR)檢測lncRNA SNHG5、miR-26a-5p、MTDH的相對表達

組織、細胞:使用TRIzol試劑、mirVana miRNA分離試劑盒分別提取各組癌組織、細胞總RNA和miRNA??俁NA用反轉錄試劑盒轉錄成cDNA。使用1 μg cDNA模板、上下游引物各0.5 μg和SYBR Premix Ex Taq Ⅱ試劑盒配制20 μL PCR體系。miRNA用All-in-One miRNA qRTPCR試劑盒進行檢測。反應條件:94 ℃預變性2 min,94 ℃ 30 s,55 ℃ 30 s,72 ℃ 2 min,循環(huán)35次。引物序列見表1。使用ABI 7500 RTFQPCR儀完成RTFQ-PCR操作,應用2-△△Ct法計算lncRNA SNHG5、miR-26a-5p和MTDH的相對表達水平。

表1 引物序列Tab.1 Primer sequence

1.3.3 FISH檢測

使用FISH試劑盒檢測SW620細胞中l(wèi)ncRNA SNHG5的定位情況。細胞常規(guī)接種于24孔板內的載玻片上,培養(yǎng)24 h后加入4%多聚甲醛溶液固定10 min。加入0.5%的Triton X-100通透處理5 min。預雜交液、雜交液37 ℃預熱30 min后加至載玻片上,置于37 ℃環(huán)境中反應20 min。用雜交液1∶50稀釋lncRNA SNHG5探針,加至載玻片上,37 ℃避光過夜。洗脫未結合的探針,加入4′, 6-二脒基-2-苯基吲哚(4′, 6-diamidino-2-phenylindole,DAPI)避光反應8 min,滴加防熒光淬滅劑,封片,于熒光顯微鏡下避光觀察拍 照。

1.3.4 RNA下拉實驗

取SW620細胞,轉染生物素標記的miR-26a-5p,正常培養(yǎng)48 h后加入適量裂解液充分裂解細胞,收集裂解產物,加入鏈霉親和素偶聯(lián)磁珠,充分混勻,置于4 ℃環(huán)境中溫育3 h,洗滌后加入TRIzol試劑提取結合RNA,采用RTFQ-PCR檢測lncRNA SNHG5水平。

1.3.5 雙熒光素酶報告基因檢測

通過生物信息學軟件TargetScan預測發(fā)現SNHG5內Chr6存在片段GGUUUACUUGA、MTDH 3′非翻譯區(qū)(3′-untranslated region,3′-UTR)第652 ~ 659片段UACUUGAA為與miR-26a-5p潛在結合的種子序列,擴增miR-26a-5p結合位點的種子序列,構建野生型psiCheck2-SNHG5-Luc、psiCheck2-MTDH-Luc熒光質粒。使用SNHG5 Chr6、MTDH 3′-UTR基因點突變后的片段構建突變型psiCheck2-SNHG5-MUT-Luc、psiCheck2-MTDHMUT-Luc熒光質粒,使用LipofectamineTM3000分別將熒光質粒與miR-26a-5p模擬物(5′-UCUACAGUGCACGUGUCUCCG-3′)共轉染至SW620細胞中;將野生型psiCheck2-MTDH-Luc轉染至對照組、si-SNHG5組、si-SNHG5+miR-26a-5p inhibitor組、SNHG5組、SNHG5-MUT組和SNHG5+miR-26a-5p mimic組細胞中,使用雙熒光素酶報告基因檢測試劑盒檢測各組細胞的熒光素酶活性。

1.3.6 RNA免疫共沉淀

取SW620細胞,加入適量裂解液充分裂解細胞。磁珠中分別加入AGO2抗體、免疫球蛋白G,室溫溫育30 min后加入細胞裂解物,置于4 ℃環(huán)境中溫育過夜,采用RTFQ-PCR檢測純化的免疫沉淀RNA。

1.3.7 CCK-8法檢測細胞增殖能力

取處于對數生長期的各組細胞,胰酶消化后以1 000個/孔的細胞密度接種于96孔板上,正常培養(yǎng)5 d,每天進行1次CCK-8檢測,每孔加入10 μL CCK-8試劑后避光培養(yǎng)2 h,于450 nm波長下檢測各孔吸光度(D)值。

1.3.8 克隆形成實驗檢測細胞克隆形成能力

取處于對數生長期的各組細胞,胰酶消化后以1 000個/孔的接種密度將各組細胞接種于6孔板中,于37 ℃、CO2體積分數為5%的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)10 d,棄去培養(yǎng)基,用1×磷酸緩沖鹽溶液(phosphate-buffered saline,PBS)清洗后加入4%多聚甲醛溶液固定20 min,加入1%結晶紫染色10 min,觀察拍照并進行克隆計數。

1.3.9 劃痕實驗檢測細胞遷移能力

各組處于對數生長期的細胞以1×106個/孔的細胞密度接種于6孔板中,觀察細胞覆蓋率達到90%,用200 μL移液器吸嘴劃痕,清去脫落的細胞,加入無血清培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)24 h。分別于劃痕后和培養(yǎng)24 h后拍照,用Image J軟件測量劃痕寬度,計算細胞遷移率=(最初劃痕寬度-24 h后劃痕寬度)/最初劃痕寬度×100%。

1.3.10 Transwell實驗檢測細胞遷移、侵襲能力

遷移:取處于對數生長期的各組細胞制成細胞懸液,接種于transwell小室上室,向下室中加入含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基,正常培養(yǎng)24 h。穿過上室的細胞用4%多聚甲醛溶液固定20 min,1%結晶紫染色10 min,于光鏡下觀察拍照,計算細胞遷移率=各組遷移細胞數/對照組遷移細胞數×100%。

侵襲:無血清DMEM培養(yǎng)基與Matrigel基質膠按1∶3的比例稀釋,混勻后均勻涂抹于小室上室膜底部,置于37 ℃、CO2體積分數為5%的培養(yǎng)箱中過夜,第2天置于紫外線燈下照射30 min。其余步驟與遷移實驗方法一致,計算細胞侵襲率=各組侵襲細胞數/對照組侵襲細胞數×100%。

1.3.11 EdU檢測細胞DNA復制活性

取處于對數生長期的各組細胞,以4 000個/孔的接種密度接種于24孔板中,于37 ℃、CO2體積分數為5%的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12 h。加入含有EdU工作液的培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)2 h,用4%多聚甲醛溶液固定后加入TritonX-100通透細胞,加入Click反應液,37 ℃避光反應30 min,加入Hoechst染核,37 ℃避光反應10 min,滴加防熒光淬滅劑,封片,于熒光顯微鏡下觀察拍照,計算EdU陽性細胞的百分比。

1.3.12 蛋白質印跡法(Western blot)檢測E-cadherin、vimentin、Cyclin D1、MMP-9、MTDH表達情況

CRC、癌旁組織樣本制成勻漿,加入適量預冷RIPA,充分混勻后冰上溫育1.5 h;各組細胞加入適量預冷RIPA,充分混勻后冰上溫育30 min。4 ℃、10 000 r/min離心10 min,取上清液,BCA定量后加入上樣緩沖液,于沸水中煮樣5 min。每道上樣10 μg蛋白,進行10%十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳分離,使用聚偏二氟乙烯膜完成轉膜,截取目的條帶浸于5%脫脂奶粉制成的封閉液中,置于搖床上室溫封閉1 h。檢測E-cadherin、vimentin、Cyclin D1、MMP-9、MTDH,使用吐溫-20三羥甲基氨基甲烷緩沖生理鹽水洗膜3次,用封閉液1∶500稀釋一抗制成溫育液,加至條帶上,充分搖勻后置于4 ℃環(huán)境下過夜。第2天取出膜,平衡至室溫后洗膜3次,加入稀釋比例為1∶5 000的對應二抗溫育液,室溫溫育2 h,洗膜3次,加入電化學發(fā)光(electrochemical luminescence,ECL)液,避光反應5 min,用定量成像儀分析結果。

1.3.13 體內異種移植瘤模型

BALB/c裸小鼠按照各組細胞名稱隨機分組,每組16只。各組隨機分出8只于腋窩兩側注射密度為5×106個/mL的人結腸癌細胞系細胞懸液,每4 d用數字卡尺測量1次皮下腫瘤的體積,計算公式:體積=1/2(長×寬2)。23 d后處死動物,完整取出腫瘤,測量體積并拍照后置于10%甲醛溶液中固定,常規(guī)石蠟包埋并制成切片。剩余8只經尾靜脈注射密度為3×106個/mL的細胞懸液,60 d后處死動物,完整取出肺組織,拍照后制成石蠟切片。

1.3.14 H-E染色觀察CRC轉移肺結節(jié)

取各組石蠟切片,二甲苯脫蠟、梯度乙醇水化,蘇木精染色8 min,蒸餾水沖洗,1%鹽酸乙醇分化15 s,蒸餾水沖洗并浸泡10 min返藍,95%乙醇處理1 min,酸化伊紅染液2 min,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片,于光鏡下觀察,計算肺結節(jié)數量并拍照記錄。

1.3.15 免疫組織化學檢測MTDH、E-cadherin、vimentin表達情況及Ki-67增殖指數

檢測CRC、癌旁組織MTDH與裸鼠腫瘤Ki-67增殖指數及E-cadherin、vimentin的表達情況。取各組石蠟切片,二甲苯脫蠟、梯度乙醇水化,1×PBS清洗2次,加入3% H2O2室溫封閉10 min,蒸餾水清洗3次,加入抗原修復液,加入對應一抗,稀釋比例為1∶100,置于4 ℃環(huán)境中過夜。第2天取出,平衡至室溫后1×PBS清洗3次,加入對應二抗,室溫溫育1 h,再加入辣根過氧化物酶標記的鏈霉親和素復合物,室溫溫育1 h,二氨基聯(lián)苯胺顯色后用蘇木精復染,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片,光鏡下拍攝照片,每張切片隨機選擇5個不同視野,用Image J軟件進行圖像分析,取平均值作為MTDH、E-cadherin、vimentin的相對表達量及Ki-67增殖指數的最終判定值。

1.4 統(tǒng)計學處理

使用SPSS 24.0統(tǒng)計軟件對數據進行分析處理,計量資料使用±s表示,兩組間比較采用獨立樣本t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 LncRNA SNHG5、miR-26a-5p、MTDH在CRC中的表達情況

CRC中存在多種異常表達的lncRNA,TCGA數據庫分析結果顯示,lncRNA SNHG5是相對豐度較高的顯著上調的lncRNA之一(圖1A)。RTFQ-PCR檢測結果顯示,與癌旁組織相比,CRC組織lncRNA SNHG5水平顯著上調(P<0.05,圖1B),miR-26a-5p水平下降(P<0.05,圖1C);在CRC細胞系中,lncRNA SNHG5相對表達量均升高(P<0.05,圖1D),miR-26a-5p相對表達量均降低(P<0.05,圖1E)。SW620細胞中l(wèi)ncRNA SNHG5相對表達量最高,因此選擇SW620細胞進行后續(xù)實驗。CRC樣本免疫組織化學檢測結果顯示,MTDH在CRC中表達上調,SNHG5高表達的樣本MTDH水平也較高(圖1F、1G)。

圖1 LncRNA SNHG5、miR-26a-5p、MTDH在CRC中的表達情況Fig.1 Expression of lncRNA SNHG5, miR-26a-5p and MTDH in CRC

2.2 LncRNA SNHG5在CRC中的相對表達水平與臨床病理學特征及生存期的關系

LncRNA SNHG5表達量與臨床病理學特征間的關系見表2。不同性別、年齡與CRC組織lncRNA SNHG5表達量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);漿膜及漿膜外浸潤、遠處轉移、淋巴結轉移、TNM Ⅲ期的CRC組織lncRNA SNHG5表達量高于漿膜下浸潤、無遠處轉移與淋巴結轉移、TNM Ⅰ ~ Ⅱ期的組織,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。生存分析結果顯示,lncRNA SNHG5高表達與總生存率顯著相關(P<0.05,圖2)。

表2 LncRNA SNHG5在CRC中的相對表達水平與臨床病理學特征的關系Tab.2 Relationship between relative expression level of lncRNA SNHG5 in CRC and clinicopathological features

圖2 LncRNA SNHG5在CRC中的相對表達水平與生存期的關系Fig.2 Relationship between relative expression level of lncRNA SNHG5 in CRC and survival period

2.3 LncRNA SNHG5對CRC細胞增殖、遷移及侵襲的影響

體外細胞實驗CCK-8、克隆形成、transwell和劃痕實驗結果顯示,與對照組相比,s i-SNHG5組增殖、克隆形成、遷移及侵襲能力均明顯下降(P<0.05),SNHG5組增殖、克隆形成、遷移及侵襲能力均明顯提升(P<0.05,圖3A ~ 3D)。體內異種移植實驗結果顯示,與對照組相比,sh-SNHG5組腫瘤體積明顯減?。≒<0.05),SNHG5組腫瘤體積明顯增加(P<0.05,圖3E,表3)。通過RTFQ-PCR檢測lncRNA SNHG5水平驗證各組重組載體穩(wěn)定性,與對照組相比,sh-SNHG5組腫瘤lncRNA SNHG5表達量下降(P<0.05),SNHG5組lncRNA SNHG5表達量上升(P<0.05),提示各組重組載體均穩(wěn)定表達(圖3F)。肺組織H-E染色結果顯示,與對照組相比,sh-SNHG5組轉移肺結節(jié)數量減少(P<0.05),SNHG5組轉移肺結節(jié)數量增多(P<0.05,圖3G,表4)。

表3 各組裸鼠移植瘤體積比較Tab.3 Comparison of transplanted tumor volume in each group of nude mice

表4 各組裸鼠轉移肺結節(jié)數量比較Tab.4 Comparison of the number of metastatic lung nodules in each group of nude mice

圖3 LncRNA SNHG5對CRC細胞增殖、遷移、侵襲的影響Fig.3 Effects of lncRNA SNHG5 on proliferation, migration and invasion of CRC cells

2.4 CRC細胞轉移、上皮-間充質轉化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)相關分子表達水平與lncRNA SNHG5表達水平的關系

Western blot檢測結果顯示,與對照組相比,si-SNHG5組E-cadherin相對表達水平升高(P<0.05),vimentin相對表達水平降低(P<0.05),SNHG5組E-cadherin相對表達水平降低(P<0.05),vimentin相對表達水平升高(P<0.05,圖4A,表5)。免疫組織化學檢測結果顯示,與對照組相比,sh-SNHG5組Ki-67增殖指數、vimentin相對表達水平降低(P<0.05),E-cadherin相對表達水平升高(P<0.05),SNHG5組Ki-67增殖指數、vimentin相對表達水平升高(P<0.05),E-cadherin相對表達水平降低(P<0.05,圖4B,表6)。

圖4 CRC細胞轉移、EMT相關分子表達水平與lncRNA SNHG5表達水平的關系Fig.4 Relationship between lncRNA SNHG5 expression and expression of molecules related to metastasis and EMT of CRC cells

表5 各組細胞E-cadherin、vimentin相對表達水平比較Tab.5 Comparison of relative expression levels of E-cadherin and vimentin in cells of different groups (±s)

表5 各組細胞E-cadherin、vimentin相對表達水平比較Tab.5 Comparison of relative expression levels of E-cadherin and vimentin in cells of different groups (±s)

Group E-cadherin/GAPDH Vimentin/GAPDH Control group 0.90±0.08 1.12±0.09 si-SNHG5 group 1.15±0.09 0.81±0.05 SNHG5 group 0.61±0.07 1.44±0.12 F value 122.283 116.203 P value 0.000 0.000

表6 各組移植瘤E-cadherin、vimentin相對表達水平及Ki-67增殖指數比較Tab.6 Comparison of relative expression levels of E-cadherin, vimentin and Ki-67 proliferation index in different groups of transplanted tumors (±s)

表6 各組移植瘤E-cadherin、vimentin相對表達水平及Ki-67增殖指數比較Tab.6 Comparison of relative expression levels of E-cadherin, vimentin and Ki-67 proliferation index in different groups of transplanted tumors (±s)

Group Ki-67 proliferation index E-cadherin Vimentin Control group 2.02±0.20 0.88±0.12 0.63±0.11 si-SNHG5 group 1.20±0.34 1.46±0.32 0.33±0.09 SNHG5 group 2.69±0.17 0.32±0.06 1.04±0.29 F value 78.102 65.896 29.520 P value 0.000 0.000 0.000

2.5 LncRNA SNHG5/miR-26a-5p/MTDH信號軸促進CRC轉移的機制

2.5.1 SNHG5與miR-26a-5p、MTDH與miR-26a-5p存在物理上的相互作用

經熒光染色,lncRNA SNHG5呈紅色,細胞核呈藍色,可見lncRNA SNHG5主要表達于細胞質中(圖5A)。RNA下拉實驗結果顯示,miR-26a-5p能夠與lncRNA SNHG5相互結合(圖5B)。雙熒光素酶報告基因實驗結果顯示,miR-26a-5p能夠降低野生型SNHG5、MTDH的熒光信號強度(P<0.05);與對照組相比,SNHG5-MUT組、si-SNHG5+miR-26a-5p inhibitor組、SNHG5+miR-26a-5p mimic組Luc-MTDH熒光信號強度差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),si-SNHG5組Luc-MTDH熒光信號強度顯著下降(P<0.05),SNHG5組Luc-MTDH熒光信號強度顯著提升(P<0.05,圖5C)。免疫共沉淀檢測結果顯示,lncRNA SNHG5與miR-26a-5p都顯著富含AGO2的微核糖蛋白復合體,沉默lncRNA SNHG5后AGO2在SNHG5上的富集量減少(P<0.05),在MTDH上的富集量增加(P<0.05),而過表達lncRNA SNHG5的細胞中AGO2在SNHG5上的富集量增加(P<0.05),在MTDH上的富集量減少(P<0.05,圖5D)。

圖5 SNHG5與miR-26a-5p、MTDH與miR-26a-5p存在物理上的相互作用Fig.5 Physical interaction between SNHG5 and miR-26a-5p, MTDH and miR-26a-5p

2.5.2 SNHG5、miR-26a-5p、MTDH對CRC細胞增殖、遷移能力的影響

CCK-8、EdU、transwell實驗結果顯示,與對照組相比,SNHG5組細胞增殖、遷移能力明顯提升(P<0.05),miR-26a-5p mimic組、si-MTDH組細胞增殖、遷移能力明顯降低(P<0.05),SNHG5+miR-26a-5p mimic組、SNHG5+si-MTDH組細胞增殖、遷移能力差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05,圖6A ~ 6C)。Western blot檢測結果顯示,與對照組相比,SNHG5組MTDH相對表達水平升高(P<0.05),si-SNHG5組MTDH相對表達水平下降(P<0.05),si-SNHG5+miR-26a-5p inhibitor組、SNHG5+miR-26a-5p mimic組MTDH相對表達水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05,圖6D,表7)。

圖6 SNHG5、miR-26a-5p、MTDH三者存在功能上的相互關系Fig.6 The functional relationship among SNHG5, miR-26a-5p and MTDH

表7 各組細胞MTDH相對表達水平比較Tab.7 Comparison of relative expression level of MTDH in cells of different groups

2.5.3 SNHG5、miR-26a-5p、MTDH與遷移、侵襲相關分子的分析

Western blot檢測結果顯示,與對照組相比,SNHG5組E-cadherin相對表達水平降低(P<0.05),Cyclin D1、vimentin、MMP-9、MTDH相對表達水平升高(P<0.05),si-SNHG5組、si-MTDH組E-cadherin相對表達水平升高(P<0.05),Cyclin D1、vimentin、MMP-9、MTDH相對表達水平降低(P<0.05),SNHG5+si-MTDH組Cyclin D1、E-cadherin、vimentin、MMP-9、MTDH相對表達水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05,圖7,表8)。

圖7 SNHG5、miR-26a-5p、MTDH與遷移、侵襲相關分子的分析Fig.7 Analysis of SNHG5, miR-26a-5p, MTDH and related molecules of migration and invasion

表8 各組細胞MTDH與遷移、侵襲相關分子相對表達水平比較Tab.8 Comparison of relative expression levels of MTDH, migration and invasion related molecules in different groups of cells (±s)

表8 各組細胞MTDH與遷移、侵襲相關分子相對表達水平比較Tab.8 Comparison of relative expression levels of MTDH, migration and invasion related molecules in different groups of cells (±s)

Group E-cadherin/GAPDH Vimentin/GAPDH Cyclin D1/GAPDH MMP-9/GAPDH MTDH/GAPDH Control group 1.21±0.07 0.98±0.09 0.91±0.07 0.99±0.08 0.63±0.09 si-SNHG5 group 1.81±0.14 0.28±0.04 0.37±0.09 0.47±0.06 0.30±0.05 SNHG5 group 0.43±0.09 1.39±0.11 1.25±0.12 1.33±0.11 1.36±0.11 si-MTDH group 1.68±0.16 0.33±0.04 0.43±0.09 0.45±0.07 0.14±0.04 SNHG5+si-MTDH group 1.24±0.07 0.87±0.09 0.83±0.07 1.02±0.09 0.67±0.11 F value 245.203 443.520 196.911 187.544 289.031 P value 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

2.6 LncRNA SNHG5通過miR-26a-5p調控MTDH影響CRC的作用機制

本研究結果顯示,lncRNA SNHG5、MTDH在CRC中表達上調并發(fā)揮促癌作用,miR-26a-5p表達下調,發(fā)揮抑癌作用,且lncRNA SNHG5與miR-26a-5p、miR-26a-5p與MTDH之間存在靶向抑制關系,推測lncRNA SNHG5通過miR-26a-5p調控MTDH,其可能的作用機制見圖8。

圖8 LncRNA SNHG5通過miR-26a-5p調控MTDH影響CRC的作用機制Fig.8 The mechanism of lncRNA SNHG5 regulating MTDH and affecting CRC through miR-26a-5p

3 討 論

LncRNA可以參與許多生物過程,并在疾病的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用[11]。Zhao等[12]研究發(fā)現,lncRNA MIR17HG可通過介導糖酵解相關正反饋回路促進CRC肝轉移,Zhu等[13]的研究顯示,lncRNA NEAT1可通過重塑染色質提高CRC對5-氟尿嘧啶的耐藥性和腫瘤細胞的干性。上述研究提示,深入了解lncRNA在CRC中的作用有利于提高CRC的診斷和治療效率。

LncRNA SNHG5位于染色體易位斷裂點,是核仁小RNA U50的宿主基因外顯子的剪接體[14]。Guo等[15]研究顯示,lncRNA SNHG5能夠通過影響抑制CRC細胞存活、遷移及侵襲,促進凋亡的miR-363-3p的表達,促進CRC的進展。本研究中,lncRNA SNHG5在CRC組織和細胞系中均表達異常,其高表達提示CRC處于進展期,預后不良,體外細胞增殖、遷移、侵襲實驗與體內異種移植實驗結果表明,lncRNA SNHG5在體外和體內均能顯著促進CRC的增殖和轉移。miR-26a-5p被認為是一種腫瘤抑制因子,在某些惡性腫瘤的抗增殖和抗轉移中發(fā)揮重要作用[16]。Kong等[17]研究顯示,miR-26a-5p在CRC中表達下調,沉默lncRNA生長停滯特異性蛋白6-反義1能夠上調miR-26a-5p水平,抑制CRC細胞周期和增殖。本研究中,RNA下拉實驗、雙熒光素酶報告基因檢測及RNA免疫共沉淀檢測結果顯示,lncRNA SNHG5可作為細胞質中miR-26a-5p的分子海綿,并通過調節(jié)MTDH水平發(fā)揮其促癌作用。Yang等[18]研究顯示,miR-26a-5p是lncRNA SNHG5的直接靶點。Li等[19]通過生物信息學分析發(fā)現MTDH是miR-26a-5p的下游靶標,均與本研究結果一致。MTDH在迄今為止分析的所有類型的癌癥中都呈高表達,是癌癥發(fā)生、發(fā)展的重要分子[20]。MTDH主要位于內質網膜上,也存在于細胞核和核仁中,可在轉移性癌細胞的細胞膜上被檢測到[21]。MTDH可與多種蛋白質和蛋白質網絡相互作用,從而激活關鍵的致癌通路,增強癌癥的所有特征[22]。EMT是癌細胞轉移的關鍵過程,在此過程中,上皮細胞失去了細胞間的黏附能力,獲得了包括侵襲和遷移在內的多種間充質特性,間充質細胞標志物vimentin水平上調、上皮細胞標志物E-cadherin水平下調是EMT的特征[23]。MTDH水平與EMT密切相關,He等[24]的研究顯示,MTDH能夠激活ERK信號通路和EMT過程,從而促進腎癌細胞的遷移和侵襲;Zhang等[25]觀察到正常肝細胞與肝癌細胞中上調MTDH水平均可使E-cadherin低表達、vimentin高表達。本研究中,沉默lncRNA SNHG5可下調MTDH的表達水平,抑制EMT相關蛋白的表達,提示MTDH參與lncRNA SNHG5在CRC中的致癌作用。

綜上所述,lncRNA SNHG5在CRC組織和細胞系中表達上調,其高表達與腫瘤進展及生存不良有關。lncRNA SNHG5作為miR-26a-5p的分子海綿調節(jié)MTDH表達促進SW620細胞的增殖和轉移,可能成為CRC新的生物標志物與治療靶點。

利益沖突聲明:所有作者均聲明不存在利益沖突。

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