王 景, 劉 晶, 魏旭靜, 杜亞飛, 房桂英, 李 林
(河北醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院婦產(chǎn)科,河北 石家莊 050000)
子宮內(nèi)膜癌是女性常見惡性腫瘤之一,近年來在世界范圍內(nèi)發(fā)病率呈上升趨勢,具有病程發(fā)展迅速及平均生存時(shí)間短等特點(diǎn),嚴(yán)重威脅女性健康。目前,對于子宮內(nèi)膜癌的治療,主要通過放療和化療等手段誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞凋亡,以達(dá)到延長患者生存期的目的[1-3]。發(fā)掘有效抗癌的新活性成分,一直以來都是子宮內(nèi)膜癌研究的熱點(diǎn),冬凌草甲素是中藥冬凌草的有效成分之一,具有抗炎、抗氧化和抗腫瘤等藥理作用[4-5]。研究[6]表明:冬凌草甲素具有抑制癌細(xì)胞遷移和侵襲的作用。子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生和發(fā)展是一個(gè)由多基因、多因素介導(dǎo)的復(fù)雜過程[7]。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA) 是一類調(diào)控型大分子RNA,在細(xì)胞發(fā)育、X 染色體沉默和調(diào)控轉(zhuǎn)錄等機(jī)體生命活動過程中發(fā)揮著重要作用。研究[8-9]發(fā)現(xiàn):lncRNA 在多種腫瘤中發(fā)生表達(dá)紊亂,如乳腺癌和食管癌等。其中, 結(jié)腸癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子1 (colon cancer associated transcriptor 1, CCAT1) 是近年來發(fā)現(xiàn)的在結(jié)腸癌組織中異常表達(dá)的lncRNA,其相對表達(dá)水平與結(jié)腸癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移關(guān)系密切。目前國內(nèi)外關(guān)于lncRNA CCAT1 在子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞中表達(dá)的研究甚少。本研究通過觀察冬凌草甲素對子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞中l(wèi)ncRNA CCAT1 表達(dá)和癌細(xì)胞遷移及侵襲能力的影響,探討冬凌草甲素對子宮內(nèi)膜癌的作用及其機(jī)制,為臨床研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 細(xì)胞株、主要試劑和儀器子宮內(nèi)膜癌HEC-1B細(xì)胞株購自中國科學(xué)院上海細(xì)胞庫。冬凌草甲素購于上海麥克林生化科技有限公司,二甲基亞砜(DMSO) 和DMEM 培養(yǎng)基購于美國Sigma 公司,胰蛋白酶和胎牛血清購于中國碧云天生物試劑公司,lncRNA CCAT1 由廣州銳博生物科技有限公司合成,RNA 提取試劑盒購于美國Mobio 公司,逆轉(zhuǎn)錄cDNA 試劑盒購于美國Invitrogen 公司。全自動凝膠成像系統(tǒng)購于英國Syngene 公司,Thermo ABI 2720 PCR 儀購于美國賽默飛世爾科技公司,Bio-Rad 550 酶標(biāo)儀購于美國Bio-Rad 公司。
1.2 細(xì)胞培養(yǎng)采用含10% 滅活胎牛血清的DMEM 培養(yǎng)基培養(yǎng)子宮內(nèi)膜癌HEC-1B 細(xì)胞,并置于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每3 d 以0.25%胰蛋白酶消化傳代1 次。
1.3 MTT 法檢測細(xì)胞增殖抑制率取對數(shù)生長期的HEC-1B 細(xì)胞,配成3×105mL-1細(xì)胞懸液,100 μL 接種于96 孔細(xì)胞培養(yǎng)板,放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,細(xì)胞貼壁后,棄去培養(yǎng)液。設(shè)對照組、陽性對照組,低、中和高劑量冬凌草甲素組,每組設(shè)置6 個(gè)復(fù)孔,陽性對照組加入2.5 mg·L-1的順鉑,低、中和高劑量冬凌草甲素組分別加入10、20 和40 μmol·L-1冬凌草甲素50 μL 孵育48 h,對照組只加入DMEM 培養(yǎng)液培養(yǎng)48 h。48 h 后向每孔加入10 μL 新配制的5 g·L-1MTT,輕輕搖勻,孵育4 h,棄去上清,每孔再加入200 μL DMSO,低速振蕩30 min,使其完全溶解,酶標(biāo)儀檢測波長490 nm 處各孔的吸光度(A)值,計(jì)算細(xì)胞增殖抑制率。細(xì)胞增殖抑制率=(1-實(shí)驗(yàn)組A 值/對照組A 值)× 100%,其中實(shí)驗(yàn)組包括低、中和高劑量冬凌草甲素組和陽性對照組。
1.4 流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡率取對數(shù)生長期的HEC-1B 細(xì)胞,配成單細(xì)胞懸液,100 μL 接種于6 孔細(xì)胞培養(yǎng)板培養(yǎng),設(shè)對照組和低、中及高劑量冬凌草甲素組,陽性對照組加入2.5 mg·L-1順鉑,低、中和高劑量冬凌草甲素組分別加入20、40 和50 μmol·L-1冬凌草甲素50 μL 培養(yǎng)48 h,棄去培養(yǎng)液,PBS 緩沖液清洗,離心收集細(xì)胞,PBS 緩沖液清洗,調(diào)整細(xì)胞密度為5×105mL-1,加入200 μL Binding Buffer 液,加入200 μL Annexin Ⅴ-FITC 和5 μL PI,搖勻,室溫下避光放置20 min,采用流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率。
1.5 細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)檢測細(xì)胞劃痕愈合率取對數(shù)生長期的HEC-1B 細(xì)胞,配成3 × 105mL-1細(xì)胞懸液,接種于培養(yǎng)板,每孔100 μL,培養(yǎng)12 h。倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞,待80%細(xì)胞融合時(shí),棄去培養(yǎng)液,加入含2%血清的DMEM 培養(yǎng)液,繼續(xù)培養(yǎng)24 h。待細(xì)胞單層貼壁長滿時(shí),采用移液槍槍頭垂直劃痕,PBS 緩沖液沖洗。設(shè)對照組,陽性對照組,低、中和高劑量冬凌草甲素組,每組設(shè)置3 個(gè)復(fù)孔。陽性對照組加入2.5 mg·L-1的順鉑,低、中和高劑量冬凌草甲素組分別加入20、40 和50 μmol·L-1冬凌草甲素50 μL 培養(yǎng)24 h,對照組只加入DMEM 培養(yǎng)液。于倒置顯微鏡下觀察0 和24 h 時(shí)間點(diǎn)劃痕愈合程度,計(jì)算細(xì)胞劃痕愈合率,以上實(shí)驗(yàn)至少重復(fù)3次。細(xì)胞劃痕愈合率=(0 h劃痕寬度-24 h 劃痕寬度)/0 h 劃痕寬度× 100%。
1.6 Transwell 小室實(shí)驗(yàn)檢測細(xì)胞侵襲能力取對數(shù)生長期的HEC-1B 細(xì)胞,配成3×105mL-1細(xì)胞懸液,取100 μL 加入Transwell 上室,設(shè)對照組,陽性對照組,低,中和高劑量冬凌草甲素組,每組設(shè)置3 個(gè)復(fù)孔。陽性對照組加入2.5 mg·L-1的順鉑,低、中和高劑量冬凌草甲素組分別加入20、40 和50 μmol·L-1冬凌草甲素50 μL,對照組只加入DMEM 培養(yǎng)液。下室加入含F(xiàn)BS 的完全培養(yǎng)基。培養(yǎng)24 h,上室內(nèi)腫瘤細(xì)胞向下室聚集。24 h后,取出培養(yǎng)板,去上室內(nèi)的細(xì)胞,下室細(xì)胞用甲醇固定,采用0.1%結(jié)晶紫染色,沖洗封片,顯微鏡下對下室細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù),記為穿膜細(xì)胞數(shù),每組取5 個(gè)視野,以穿膜細(xì)胞數(shù)表示細(xì)胞侵襲能力。
1.7 實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)法檢測細(xì)胞中l(wèi)ncRNA CCAT1表達(dá)水平設(shè)對照組,陽性對照組,低、中和高劑量冬凌草甲素組。陽性對照組加入2.5 mg·L-1順鉑,低、中和高劑量冬凌草甲素組分別加入20、40 和50 μ mol·L-1冬凌草甲素50μL培養(yǎng)細(xì)胞,取貼壁細(xì)胞,分別采用0.25%胰蛋白酶消化收集細(xì) 胞,于1 000 r·min-1離 心5 min,去上清液,PBS 緩沖液洗滌,離心,棄去上清液,加入細(xì)胞裂解液50 μL,混勻,按照試劑盒說明書提取總RNA;采用逆轉(zhuǎn)錄酶試劑盒逆轉(zhuǎn)錄cDNA;以cDNA 為模板進(jìn)行擴(kuò)增。lncRNA CCAT1 引物序列:上游引物5'-GCCGTGTTAAGCATTGCGAA-3',下游引物5'-AGAGTAGTGCCTGGCCTAGA-3'。反應(yīng)條件:94 ℃、5 min 變性,35 個(gè) 循 環(huán);94 ℃、1 min 變 性; 55 ℃、 1 min 退 火; 72℃、1 min 延 伸;72 ℃、7 min充分延伸;120 V、30 min。采用2-ΔΔCt法計(jì)算lncRNA CCAT1 相對表達(dá)水平。
1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。各組細(xì)胞增殖抑制率、凋亡率、劃痕愈合率、穿膜細(xì)胞數(shù)和lncRNA CCAT1 表達(dá)水平均符合正態(tài)分布,以±s 表示,多組間樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn)。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組HEC-1B 細(xì)胞增殖抑制率與低劑量冬凌草甲素組比較,中和高劑量冬凌草甲素組HEC-1B 細(xì)胞增殖抑制率明顯升高(P<0.05);與中劑量冬凌草甲素組比較,高劑量冬凌草甲素組HEC-1B 細(xì)胞增殖抑制率明顯升高(P<0.05),且呈劑量依賴性。見表1。
2.2 各組HEC-1B 細(xì)胞凋亡率與對照組比較,陽性對照組和低、中及高劑量冬凌草甲素組HEC-1B 細(xì)胞凋亡率明顯升高(P<0.05);與低劑量冬凌草甲素組比較,中和高劑量冬凌草甲素組HEC-1B 細(xì)胞凋亡率明顯升高(P<0.05);與中劑量冬凌草甲素組比較,高劑量冬凌草甲素組HEC-1B 細(xì)胞凋亡率明顯升高(P<0.05),且呈劑量依賴性。見表1。
2.3 各組HEC-1B 細(xì)胞劃痕愈合率與對照組比較,陽性對照組和低、中及高劑量冬凌草甲素組HEC-1B 細(xì)胞劃痕愈合率均明顯降低(P<0.05);與低劑量冬凌草甲素組比較,中和高劑量冬凌草甲素組HEC-1B 細(xì)胞劃痕愈合率明顯降低(P<0.05);與中劑量冬凌草甲素組比較,高劑量冬凌草甲素組HEC-1B 細(xì)胞劃痕愈合率明顯降低(P<0.05),且呈劑量依賴性。見圖1 和表2。
2.4 各組HEC-1B 細(xì)胞穿膜細(xì)胞數(shù)與對照組比較,陽性對照組和低、中及高劑量冬凌草甲素組HEC-1B 細(xì)胞穿膜細(xì)胞數(shù)均明顯降低(P<0.05);與低劑量冬凌草甲素組比較,中和高劑量冬凌草甲素組HEC-1B 細(xì)胞穿膜細(xì)胞數(shù)明顯降低(P<0.05);與中劑量冬凌草甲素組比較,高劑量冬凌草甲素組HEC-1B 細(xì)胞穿膜細(xì)胞數(shù)明顯降低(P<0.05),且呈劑量依賴性。見圖2 和表2。
表1 各組細(xì)胞增殖抑制率和凋亡率Tab. 1 Inhibitory rates of proliferation and apoptotic rates of cells in various groups (n=6,±s,η/%)
表1 各組細(xì)胞增殖抑制率和凋亡率Tab. 1 Inhibitory rates of proliferation and apoptotic rates of cells in various groups (n=6,±s,η/%)
*P<0.05 compared with control group;△P<0.05 compared with low dose of oridonin group;#P<0.05 compared with medium dose of oridonin group.“—”:No data.
Group Apoptotic rate Control Positive control Oridonin(μmol·L-1)Low dose Medium dose High dose Inhibitory rate of proliferation—51.20±4.17 4.57±0.38 54.71±3.44*35.46±1.05*40.55±3.10*△44.82±2.31*△#18.41±2.17 32.01±3.56△45.24±3.82△#
圖1 各組HEC-1B 細(xì)胞遷移能力Fig.1 Migration abilities of HEC-1B cells in various groups
2.5 各組HEC-1B 細(xì)胞中l(wèi)ncRNA CCAT1 表達(dá)水平與對照組比較,低、中和高劑量冬凌草甲素組HEC-1B 細(xì)胞中l(wèi)ncRNA CCAT1 表達(dá)水平明顯降低(P<0.05);與低劑量冬凌草甲素組比較,中和高劑量冬凌草甲素組HEC-1B 細(xì)胞中l(wèi)ncRNA CCAT1 表達(dá)水平明顯降低(P<0.05);與中劑量冬凌草甲素組比較,高劑量冬凌草甲素組HEC-1B細(xì)胞中l(wèi)ncRNA CCAT1 表達(dá)水平明顯降低(P<0.05)。見表3。
圖2 各組HEC-1B 細(xì)胞侵襲能力(結(jié)晶紫,×400)Fig.2 Invasion abilities of HEC-1B cells in various groups(Crystal violet,×400)
表2 各組細(xì)胞劃痕愈合率和穿膜細(xì)胞數(shù)Tab. 2 Scatch healing rates and number of transmembrane cells in various groups (n=3,±s)
表2 各組細(xì)胞劃痕愈合率和穿膜細(xì)胞數(shù)Tab. 2 Scatch healing rates and number of transmembrane cells in various groups (n=3,±s)
*P<0.05 compared with control group;△P<0.05 compared with low dose of oridonin group;#P<0.05 compared with medium dose of oridonin group.
Group Control Positive control Oridonin(μmol·L-1)Low dose Medium dose High dose Scatch healing rate(η/%)84.3±7.7 34.8±5.3*Number of transmembrane cells(n)196±25 58±16*121±10*99±15*△74±11*△#66.4±7.1*51.6±6.1*△37.3±5.2*△#
lncRNA 是一種非編碼RNA轉(zhuǎn)錄因子,由200多個(gè)核苷酸組成,是一種重要的腫瘤調(diào)節(jié)因子[10]。lncRNA 的功能十分廣泛,對激活或抑制轉(zhuǎn)錄、修飾與沉默染色體等多個(gè)過程都具有調(diào)控作用。研究[11-12]表明: lncRNA 可作為競爭性內(nèi)源RNA 調(diào)控miRNAs 的轉(zhuǎn)錄表達(dá),如PVT1 和XIST 等,具有調(diào)控細(xì)胞增殖和凋亡的作用。lncRNA CCAT1在正常細(xì)胞損傷時(shí)表達(dá)上調(diào),其異常表達(dá)可通過調(diào)節(jié)miRNAs 的下游作用靶點(diǎn)MYC 蛋白的激活促進(jìn)胃癌和肝癌等癌細(xì)胞增殖和遷移[13-16]。冬凌草甲素是香茶菜屬植物冬凌草的一種活性物質(zhì),具有抗氧化、抗炎和抗菌等廣泛的藥理作用[17-19]。冬凌草甲素能夠通過誘導(dǎo)表觀遺傳學(xué)改變,調(diào)控腫瘤關(guān)鍵分子和相關(guān)信號通路,有效調(diào)節(jié)、抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,具有抗腫瘤作用[20-21]。
表3 各組HEC-1B 細(xì)胞中l(wèi)ncRNA CCAT1 表達(dá)水平Tab. 3 Expression levels of lncRNA CCAT1 in HEC-1B cells in various groups (n=3,±s)
表3 各組HEC-1B 細(xì)胞中l(wèi)ncRNA CCAT1 表達(dá)水平Tab. 3 Expression levels of lncRNA CCAT1 in HEC-1B cells in various groups (n=3,±s)
*P<0.05 compared with control group;△P<0.05 compared with low dose of oridonin group;#P<0.05 compared with medium dose of oridonin group.
Group Control Positive control Oridonin(μmol·L-1)Low dose Medium dose High dose lncRNA CCAT1 1.13±0.24 0.96±0.15 0.66±0.13*0.47±0.08△*0.32±0.10*△#
本研究結(jié)果顯示:低、中和高劑量冬凌草甲素組細(xì)胞增殖抑制率明顯提高,細(xì)胞凋亡率明顯升高,劃痕愈合率明顯降低,侵襲細(xì)胞數(shù)明顯減少,說明不同劑量冬凌草甲素可抑制HEC-1B 細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,抑制其遷移和侵襲能力,具有劑量依賴性。采用不同劑量冬凌草甲素干預(yù)子宮內(nèi)膜癌HEC-1B 細(xì)胞后,癌細(xì)胞中l(wèi)ncRNA CCAT1 表達(dá)水平明顯降低,說明冬凌草甲素能夠下調(diào)lncRNA CCAT1 表 達(dá) 水 平。lncRNA CCAT1 位 于染色體8q24.21 cMyc 基因增強(qiáng)子區(qū)域,cMyc 能夠通過與lncRNA CCAT1 啟動子區(qū)域的特定區(qū)域結(jié)合,增強(qiáng)lncRNA CCAT1 轉(zhuǎn)錄,促進(jìn)增殖能力,同時(shí)還可抑制細(xì)胞凋亡[22],因此本文作者推測,冬凌草甲素抑制HEC-1B 細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞凋亡可能與介導(dǎo)lncRNA CCAT1 表達(dá)有關(guān)。
綜上所述,冬凌草甲素可通過抑制子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞中CCAT1 表達(dá),抑制細(xì)胞增殖、遷移和侵襲,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,本研究為冬凌草甲素抑制子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞生長的研究提供了理論依據(jù)。
吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2021年2期