陳 慶 李海虹 歐偉寧 張 幸
1.廣西壯族自治區(qū)玉林市第二人民醫(yī)院腎內(nèi)科,廣西玉林 537000;2.廣西壯族自治區(qū)玉林市第一人民醫(yī)院質(zhì)控科,廣西玉林 537000;3.桂林醫(yī)學(xué)院廣西腫瘤免疫與微環(huán)境調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西桂林 541100
腎癌惡性程度較高,化療、放療效果不好,且近幾年國內(nèi)外發(fā)病率呈上升趨勢(shì)[1-2]。芒柄花黃素是一種異黃酮類植物雌激素,其能調(diào)節(jié)分子信號(hào)通路對(duì)腫瘤產(chǎn)生抑制作用[3-5],但對(duì)人腎癌細(xì)胞786-O 的作用及機(jī)制卻未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)研究芒柄花黃素對(duì)786-O 細(xì)胞的抑制作用及機(jī)制,為腎癌的治療尋找新的藥物及思路。
人腎癌細(xì)胞株786-O 購于中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院;芒柄花黃素(貨號(hào):47752-25MG-F)購于美國Sigma 公司;RPMI-1640 培養(yǎng)基、胎牛血清購于美國Hyclone 公司;CCK8 試劑盒(貨號(hào):C0038)、Hoechst33258(貨號(hào):C1018)、V-FITC 凋亡檢測試劑盒(貨號(hào):C1062M)購于上海碧云天研究所;PI3K 抗體(貨號(hào):PA5-86628)、P-PI3K 抗體(貨號(hào):PA5-38905)購于美國Thermo Scientific 公司;AKT(貨號(hào):sc-5298)、P-AKT抗體(貨號(hào):sc-377556)購于美國Santa Cruz 公司;CFX96 熒光定量PCR 儀、Universal HoodⅡ凝膠成像系統(tǒng)購于美國Bio-Rad 公司;FACSAria Ⅲ流式細(xì)胞儀購于美國Becton Dickson 公司。
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng) 786-O 細(xì)胞于37℃、5%CO2的培養(yǎng)箱中,用含10%胎牛血清和1%雙抗的RPMI-1640 培養(yǎng)基培養(yǎng)。
1.2.2 細(xì)胞分組 根據(jù)加入到786-O 細(xì)胞中的芒柄花黃素劑量(0、20、40、80 μmol/L)分為對(duì)照組(A 組)、芒柄花黃素低劑量組(B 組)、芒柄花黃素中劑量組(C 組)、芒柄花黃素高劑量組(D 組)。
1.2.3 CCK8 法檢測細(xì)胞增殖情況 取對(duì)數(shù)生長期的786-O 細(xì)胞接種于96 孔板,濃度為5×103個(gè)/孔,加藥分組,每組設(shè)3 個(gè)復(fù)孔。分別培養(yǎng)24、48、72 h 后,加10 μL CCK8 溶液避光孵育2 h,用酶標(biāo)儀測吸光度(OD)值。細(xì)胞增殖抑制率=(1-藥物組平均OD 值/對(duì)照組平均OD 值)×100%。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
1.2.4 流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡情況 取對(duì)數(shù)生長期的786-O 細(xì)胞接種于6 孔板,孵育12 h,待細(xì)胞貼壁,去上清液,分別加入0、20、40、80 μmol/L 濃度的藥液,繼續(xù)孵育48 h,胰酶消化成單細(xì)胞懸液,PBS 清洗3 次,2000 r/min 離心5 min,離心半徑12 cm,棄上清液,加500 μL 結(jié)合緩沖液重懸細(xì)胞,加5 μL Annexin V-FITC及5 μL Propidium Iodide 混勻,在室溫避光反應(yīng)15 min,用流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
1.2.5 Hoechst 染色觀察細(xì)胞凋亡情況 取對(duì)數(shù)生長期的786-O 細(xì)胞接種于6 孔板,孵育12 h,待細(xì)胞貼壁,去上清液,分別加入0、20、40、80 μmol/L 濃度的藥液,繼續(xù)培養(yǎng)48 h 后棄培養(yǎng)基,加入0.5 mL 的固定液,作用10 min 后棄固定液,PBS 清洗2 次,加Hoechst33258染色液觀察細(xì)胞凋亡情況。
1.2.6 RT-PCR 檢測miR-155 的表達(dá)情況 Trizol 提取總RNA,按照試劑盒說明書逆轉(zhuǎn)錄總RNA 為cDNA,以cDNA 為模板用RT-PCR 檢測miR-155 表達(dá)情況。miR-155 上游引物:5’-TGCCTCCAACTGACTCCTAC-3’,下游引物:5’-GCGAGCACAGAATAATACGAC-3’。U6 上游引物:5’-CTCGCTTCGGCAGCACA-3’,下游引物:5’-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3’。反應(yīng)條件為:預(yù)變性95℃5 min;循環(huán)以下條件40 次:95℃30 s,60℃25 s,72℃15 s。以U6 RNA 為內(nèi)參,計(jì)算miR-155 的相對(duì)表達(dá)量。
1.2.7 Western blot 檢測P-PI3K 及P-AKT 蛋白表達(dá)情況 收集上述幾種濃度的藥液孵育48 h 后的786-O 細(xì)胞,BCA 法進(jìn)行蛋白定量。每孔20 μL 上樣,電泳4 h,PVDF 膜半干轉(zhuǎn)1.5 h,用5%脫脂奶粉的PBS液室溫封閉60 min,之后分別加入稀釋度1∶1000 的PI3K、P-PI3K、AKT、P-AKT 抗體4℃過夜,次日TBS洗膜,HRP 標(biāo)記的二抗室溫反應(yīng)60 min,置暗室曝光條帶。凝膠成像分析系統(tǒng)分析蛋白條帶的光密度值。
采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,多組間比較用單因素方差分析,不同時(shí)間點(diǎn)比較采用重復(fù)測量方差分析,兩兩比較用LSD-t 檢驗(yàn)。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
整體分析發(fā)現(xiàn):四組時(shí)間、組間比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.05);交互作用比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。提示藥物對(duì)786-O 細(xì)胞具有抑制作用。組內(nèi)比較發(fā)現(xiàn):培養(yǎng)72 h,B、C、D 組細(xì)胞增殖抑制率高于培養(yǎng)24、48 h;培養(yǎng)48 h,B、C、D 組細(xì)胞增殖抑制率高于培養(yǎng)24 h,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。組間比較發(fā)現(xiàn):培養(yǎng)24、48、72 h,B、C、D 組細(xì)胞增殖抑制率高于A 組,C、D 組細(xì)胞增殖抑制率高于B 組,D 組細(xì)胞增殖抑制率高于C 組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P <0.05)。見表1。
表1 四組細(xì)胞不同時(shí)間的增殖抑制率比較(%,,n=3)
表1 四組細(xì)胞不同時(shí)間的增殖抑制率比較(%,,n=3)
注:與A 組同期比較,*P<0.05;與B 組同期比較,▲P<0.05;與C 組同期比較,■P<0.05;與本組24 h 比較,◆P<0.05;與本組48 h 比較,★P<0.05
四組細(xì)胞凋亡率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.05);B、C、D 組細(xì)胞凋亡率高于A 組,C、D 組細(xì)胞凋亡率高于B 組,D 組細(xì)胞凋亡率高于C 組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P <0.05)。見表2。Hoechst 染色結(jié)果顯示,B、C、D 組可見細(xì)胞皺縮,細(xì)胞核致密濃染,且藥物劑量越高,細(xì)胞凋亡越明顯;A 組細(xì)胞核完整,形態(tài)飽滿。見圖1。
表2 四組細(xì)胞凋亡率比較(%,,n=3)
表2 四組細(xì)胞凋亡率比較(%,,n=3)
注:與A 組比較,*P<0.05;與B 組比較,▲P<0.05;與C 組比較,■P<0.05
圖1 各組細(xì)胞熒光顯微照片(400×)
B、C、D 組細(xì)胞miR-155 表達(dá)水平低于A 組,C、D 組細(xì)胞miR-155 表達(dá)水平低于B 組,D 組細(xì)胞miR-155 表達(dá)水平低于C 組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P <0.05)。見圖2。
圖2 四組細(xì)胞miR-155 表達(dá)水平比較(n=3)
B、C、D 組細(xì)胞P-PI3K、P-AKT 蛋白表達(dá)水平低于A 組,C、D 組P-PI3K、P-AKT 蛋白表達(dá)水平低于B 組,D 組細(xì)胞P-PI3K、P-AKT 蛋白表達(dá)水平低于C 組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P <0.05)。見圖3。
圖3 四組細(xì)胞P-PI3K、P-AKT 蛋白表達(dá)水平比較(n=3)
化療及靶向治療腎癌近年來逐漸發(fā)揮重要作用[6],而傳統(tǒng)化療藥物易產(chǎn)生毒副作用,破壞人體免疫系統(tǒng),反而使癌細(xì)胞更易擴(kuò)散[7-8]。有研究顯示[9-11],芒柄花黃素能多靶點(diǎn)抑制腫瘤細(xì)胞增殖。本研究結(jié)果顯示,芒柄花黃素抑制786-O 細(xì)胞增殖;流式細(xì)胞術(shù)和Hoechst 染色均顯示藥物劑量越高,786-O 細(xì)胞凋亡率越高,與CCK8 實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。提示藥物可能通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡從而抑制786-O 細(xì)胞增殖。
miRNA 是一類通過誘導(dǎo)靶基因降解或阻斷其翻譯過程沉默該基因的表達(dá)進(jìn)而對(duì)細(xì)胞分化、增殖、凋亡以及侵襲轉(zhuǎn)移起重要作用的小分子非編碼RNA[12-14]。隨著對(duì)microRNA 研究的深入,microRNA 被發(fā)現(xiàn)與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展存在重大聯(lián)系[15-18]。miR-155 在大多數(shù)腫瘤例如結(jié)腸癌、膀胱癌、非小細(xì)胞肺癌、乳腺癌、腎癌中表達(dá)較高[19-23],提示miR-155 作為癌基因過表達(dá)可促進(jìn)細(xì)胞異常增殖。PI3K 是一種原癌基因,經(jīng)活化后產(chǎn)生的PIP3 可使AKT 被激活產(chǎn)生磷酸化,從而參與腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡等進(jìn)程[24],因此PI3K/AKT 信號(hào)通路異常激活能促進(jìn)細(xì)胞增殖并抑制細(xì)胞的凋亡[25]。研究顯示[26],miR-155 能通過PI3K/AKT 通路促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖,而下調(diào)miR-155 能抑制PI3K/AKT 通路的激活,明顯抑制細(xì)胞增殖。本研究結(jié)果顯示,芒柄花黃素能使miR-155 表達(dá)水平降低,P-PI3K/PI3K、P-AKT/AKT 比值降低,即PI3K/AKt 通路激活被抑制。提示芒柄花黃素抑制786-O 細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)其凋亡的機(jī)制可能與其下調(diào)miR-155 表達(dá),抑制PI3K/AKT 信號(hào)通路激活有關(guān),本研究為腎癌的治療提供了新的思路和方法,具有重要研究價(jià)值。