周靜靜,顧云,張龍,張穎,趙超,陸強(qiáng),張虎,浦躍樸,尹立紅
1.東南大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院環(huán)境醫(yī)學(xué)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京 210009
2.漣水縣人民醫(yī)院胸外科,江蘇 漣水 223400
食管癌是一種常見(jiàn)的消化道腫瘤,位居全球癌癥死因順位第六位[1]。近年來(lái),食管癌的發(fā)病率仍在迅速攀升,發(fā)病機(jī)制尚不清楚,盡管多學(xué)科治療取得了一定的進(jìn)展,但全球范圍內(nèi),食管癌患者5年生存率仍<20%[2],因此迫切需要探索食管癌新的診斷和治療靶點(diǎn)。非編碼RNA是指不編碼蛋白質(zhì)的RNA,根據(jù)長(zhǎng)度分為長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)和短鏈非編碼RNA(如microRNA)[3]。其中,lncRNA長(zhǎng)度>200個(gè)核苷酸,可直接與DNA、RNA和蛋白質(zhì)相互作用[4-5],影響細(xì)胞增殖、凋亡、周期進(jìn)展、遷移和侵襲,參與包括惡性腫瘤在內(nèi)的多種疾病的發(fā)生發(fā)展[6-7]。隨著高通量測(cè)序技術(shù)和生物信息學(xué)的發(fā)展,越來(lái)越多的研究表明lncRNA在食管癌中異常表達(dá),作為促癌因子或抑癌因子參與食管癌的發(fā)生發(fā)展,被認(rèn)為是食管癌診斷、治療及預(yù)后相關(guān)的潛在生物標(biāo)志[8-9]。因此,識(shí)別與食管癌發(fā)生發(fā)展有關(guān)的lncRNA 并闡明其調(diào)控機(jī)制對(duì)食管癌的防控具有重要意義。
在人類(lèi)基因組中有大量假基因的存在,它們被認(rèn)為是沒(méi)有功能作用的。然而,最近的研究表明,假基因來(lái)源的lncRNA 通過(guò)DNA、RNA 或蛋白質(zhì)水平上的調(diào)節(jié)在包括癌癥在內(nèi)的多種人類(lèi)疾病中發(fā)揮重要作用[10]。甘油激酶3假基因(glycerol kinase 3 pseudogene,GK3P)是位于人類(lèi)染色體4q32.3 區(qū)域的lncRNA,其親本基因是甘油激酶基因。研究表明,假基因在基因序列與功能上與親本基因具有相似性[11]。Zhou 等[12]發(fā)現(xiàn),敲低甘油激酶5 基因可通過(guò)固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1/硬脂酰輔酶A去飽和酶1 信號(hào)通路誘導(dǎo)肺腺癌細(xì)胞周期停滯和凋亡;Yu 等[13]報(bào)道,甘油激酶基因在高級(jí)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤組織中低表達(dá),并且可以促進(jìn)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞的增殖。這些均提示甘油激酶基因與癌癥進(jìn)展關(guān)系密切。課題組前期基于RNA-Seq、TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)及生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)lncRNA-GK3P與食管癌患者的總生存率有相關(guān)性,但lncRNA-GK3P在食管癌進(jìn)程中的功能特征尚不明確[14]。因此,本研究在分析食管癌組織及癌旁組織、食管癌細(xì)胞以及永生化正常食管上皮細(xì)胞中l(wèi)ncRNA-GK3P表達(dá)水平的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步采用質(zhì)粒轉(zhuǎn)染技術(shù)和siRNA 敲低技術(shù)分別構(gòu)建lncRNA-GK3P過(guò)表達(dá)和敲低的食管癌EC109 細(xì)胞株,以探討lncRNA-GK3P對(duì)食管癌細(xì)胞生物學(xué)功能的影響。
1.1.1 人體組織樣本在江蘇省淮安市漣水縣人民醫(yī)院募集41 例食管癌確診患者,收集其癌組織及配對(duì)癌旁組織樣本;本研究經(jīng)東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(審批號(hào):2018ZDKYSB023),并獲得受試者的知情同意。
1.1.2 細(xì)胞人食管鱗癌細(xì)胞株(EC109)和永生化食管上皮細(xì)胞株(Het-1A)均來(lái)自東南大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院環(huán)境醫(yī)學(xué)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
1.1.3 主要儀器與試劑超凈工作臺(tái)(上海凈化儀器廠(chǎng),中國(guó)),二氧化碳培養(yǎng)箱(Heraeus,德國(guó)),生物圖像導(dǎo)航儀(Olympus,日本),細(xì)胞組織研磨儀(上海凈信,中國(guó)),高速離心機(jī)(Eppendorf,德國(guó)),Tanon凝膠成像及分析系統(tǒng)(上海天能,中國(guó)),酶標(biāo)儀(BioTek,美國(guó))等。
RPMI1640 細(xì)胞培養(yǎng)基(Gibco,美國(guó)),DMEM 細(xì)胞培養(yǎng)基(Gibco,美國(guó)),OptiMEM 培養(yǎng)基(Gibco,美國(guó)),胎牛血清(Gibco,美國(guó)),LipofectamineTM2000轉(zhuǎn)染試劑(Thermo,美國(guó)),CCK-8 檢測(cè)試劑盒(上海碧云天,中國(guó)),EdU多重?zé)晒馊旧噭┖校◤V州銳博,中國(guó)),qRT-PCR 試劑盒(Takara,日本),lncRNA-GK3P過(guò)表達(dá)質(zhì)粒及空載對(duì)照、lncRNA-GK3P敲低siRNA 及空載對(duì)照、細(xì)胞周期檢測(cè)試劑盒、細(xì)胞凋亡試劑盒(南京凱基,中國(guó)),一抗Bax、Bcl2、Cyclin B1、Cyclin E1、β-actin(CST,美國(guó)),羊抗鼠二抗、羊抗兔二抗(武漢愛(ài)博泰克,中國(guó))等。
將EC109分為4組:si-GK3P組(siRNAGK3P轉(zhuǎn)染),si-NC組(siRNAGK3P的空載體對(duì)照),plasmid-GK3P 組(GK3P過(guò)表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染),plasmid-NC 組(GK3P空載質(zhì)粒對(duì)照)。
1.3.1 細(xì)胞培養(yǎng)及轉(zhuǎn)染EC109 采用含10%胎牛血清和1%青霉素/鏈霉素的RPMI1640 培養(yǎng)基,Het-1A 采用含10%胎牛血清和1%青霉素/鏈霉素的DMEM 培養(yǎng)基,置于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。EC109細(xì)胞以3×105個(gè)·孔-1接種于6孔板中,繼續(xù)常規(guī)培養(yǎng)24 h,用siRNA 轉(zhuǎn)染構(gòu)建lncRNA-GK3P敲低EC109 細(xì)胞株,用質(zhì)粒轉(zhuǎn)染構(gòu)建lncRNA-GK3P過(guò)表達(dá)EC109 細(xì)胞株,分別設(shè)置空載對(duì)照組,轉(zhuǎn)染6 h 后換液,繼續(xù)培養(yǎng)至48 h,qRT-PCR 驗(yàn)證轉(zhuǎn)染效率。
1.3.2 RNA 提取細(xì)胞RNA 提?。菏占?xì)胞后,加入1 mL Trizol,吹打混勻,60 Hz研磨30 s,室溫靜置5 min;再加入200 μL 三氯甲烷,顛倒混勻,于4℃、12 000×g離心10 min;取上層水相與異丙醇體積比為1∶1 至新EP 管中,顛倒混勻,4℃、12 000×g離心10 min,棄上清;加入體積分?jǐn)?shù)為75%乙醇洗滌,4℃、8 000×g離心5 min,棄上清;重復(fù)洗滌一次;置室溫干燥10 min后用無(wú)酶水溶解使RNA含量在500 ng·μL-1左右。組織RNA 提?。航M織剪碎體積約為0.5 cm3左右,加1 mL Trizol,60 Hz 研磨5 min;后續(xù)操作同細(xì)胞RNA提取。
1.3.3 RNA逆轉(zhuǎn)錄及qRT-PCR 分析以β-actin為內(nèi)參,lncRNA-GK3P基因及內(nèi)參基因引物序列設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。PCR 小管中依次加入5×逆轉(zhuǎn)錄酶混合物4 μL,總RNA 1 μL,補(bǔ)無(wú)酶水至總體積10 μL。反應(yīng)條件:37℃、15 min,85℃、5 s,4℃保存。
表1 qRT-PCR分析的引物序列Table 1 The primer sequence for qRT-PCR analysis
qRT-PCR反應(yīng)體系:SYBR Premix Ex Taq II 5 μL,前、后引物各0.4 μL,Rox Reference Dye 0.2 μL,cDNA 1 μL,補(bǔ)無(wú)酶水至總體積10 μL。反應(yīng)條件:預(yù)變性階段(95℃、30 s),PCR 反應(yīng)階段(95℃、5 s,60℃、30 s),40 個(gè)循環(huán),每個(gè)樣本重復(fù)3 次。采用2-ΔΔCt法計(jì)算癌組織相對(duì)于癌旁組織中l(wèi)ncRNA-GK3P的相對(duì)表達(dá)量。
1.3.4 細(xì)胞活性測(cè)定96 孔板每孔接種8×103個(gè)細(xì)胞,每組6 個(gè)平行,實(shí)驗(yàn)組(si-GK3P 組或plasmid-GK3P組),空載對(duì)照組(si-NC 組或plasmid-NC 組),同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照組,轉(zhuǎn)染48 h 后,每孔加入100 μL 細(xì)胞培養(yǎng)液和10 μL CCK-8 溶液,孵育約2 h,酶標(biāo)儀測(cè)定450 nm 波長(zhǎng)處的光密度值(D)。細(xì)胞活性計(jì)算:細(xì)胞活性=(D實(shí)驗(yàn)組-D空白組)/(D對(duì)照組-D空白組)×100%。
1.3.5 細(xì)胞增殖檢測(cè)細(xì)胞以密度8×103個(gè)·孔-1接種于96 孔板,每組各設(shè)3 個(gè)平行孔,轉(zhuǎn)染48 h 后,按照EdU 多重?zé)晒馊旧噭┖姓f(shuō)明書(shū)進(jìn)行EdU 標(biāo)記、細(xì)胞固定、染色,然后用生物圖像導(dǎo)航儀拍照分析。紅色標(biāo)記增殖期細(xì)胞,藍(lán)色標(biāo)記活細(xì)胞。細(xì)胞增殖率計(jì)算:細(xì)胞增殖率=增殖期細(xì)胞數(shù)/細(xì)胞總數(shù)×100%。
1.3.6 細(xì)胞周期檢測(cè)收集轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞,PBS 洗滌1次,400×g離心5 min,調(diào)整細(xì)胞密度為1×106個(gè)·mL-1,取1 mL 單細(xì)胞懸液,離心后棄上清,加入預(yù)冷體積分?jǐn)?shù)為70%乙醇500 μL 固定過(guò)夜。染色前,用PBS 洗去固定液,加入染色工作液(PI∶RnaseA=9∶1),室溫避光30~60 min,流式細(xì)胞儀檢測(cè)。
1.3.7 細(xì)胞凋亡檢測(cè)細(xì)胞轉(zhuǎn)染后,采用無(wú)EDTA的胰酶消化細(xì)胞,PBS 洗滌2 次,400×g離心5 min,收集5×105個(gè)細(xì)胞。加入500 μL 細(xì)胞結(jié)合緩沖液(binding buffer)懸浮細(xì)胞,加入5 μL Annexin V-APC 和5 μL PI(或5 μL Annexin V-FITC 和5 μL PI)進(jìn)行標(biāo)記,避光室溫5~15 min,流式細(xì)胞儀分析細(xì)胞凋亡。凋亡率=(早期凋亡細(xì)胞數(shù)+晚期凋亡細(xì)胞數(shù))/總細(xì)胞數(shù)×100%。
1.3.8 蛋白表達(dá)測(cè)定采用Western blotting 法檢測(cè)細(xì)胞周期蛋白E1(cyclin E1 protein,Cyclin E1)、細(xì)胞周期蛋白B1(cyclin B1 protein,Cyclin B1)、B 淋巴細(xì)胞瘤-2 蛋白(B cell lymphoma 2 protein,Bcl2 蛋白)和Bcl2 家族蛋白(Bcl2 associated X protein,Bax蛋白)的表達(dá)。用細(xì)胞刮板刮取各組細(xì)胞,PBS 洗滌兩次,于4℃,400×g離心5 min,每1×107個(gè)細(xì)胞加入含1 mmol·L-1蛋白酶抑制劑(PMSF)的RIPA 裂解液300 μL,60 Hz 研磨2 min,冰上放置30 min。離心后取上清液,BCA 法測(cè)定總蛋白濃度,用5×SDS 上樣緩沖液和無(wú)酶水將蛋白濃度稀釋至2 μg·mL-1,于100℃,煮沸5 min使蛋白變性。Western blotting條件為:濃縮膠電壓為70 V,30 min;分離膠電壓為90 V,60 min;在200 mA 條件下轉(zhuǎn)膜2 h;轉(zhuǎn)移至PVDF 膜后,TBST 洗滌兩次,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%脫脂奶粉室溫封閉2 h,TBST 稀釋一抗至適當(dāng)濃度,4℃孵育過(guò)夜;TBST 洗6 次后加入稀釋好的二抗,室溫孵育2 h;TBST 洗滌6 次,最后進(jìn)行化學(xué)發(fā)光檢測(cè)。Image J v1.8.0 軟件對(duì)蛋白條帶進(jìn)行灰度值分析。
數(shù)據(jù)分析使用SPSS 22.0,計(jì)量資料采用Shapiro-Wilk(S-W)方法進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn),符合正態(tài)分布的資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示;經(jīng)方差齊性檢驗(yàn)數(shù)據(jù)具有方差齊性。兩組間均數(shù)比較采用t檢驗(yàn);采用χ2檢驗(yàn)分析lncRNA-GK3P相對(duì)表達(dá)水平與臨床特征的相關(guān)性;檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。采用GraphPad Prism 8.0、Adobe Photoshop CS6 軟件進(jìn)行繪圖。
qRT-PCR 結(jié)果顯示,lncRNA-GK3P在食管癌組織中表達(dá)水平為癌旁組織的(2.91±0.61)倍,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖1A,t=19.38,P<0.05)。且相對(duì)于食管上皮細(xì)胞Het-1A,lncRNA-GK3P在食管癌EC109 細(xì)胞中的表達(dá)水平明顯升高,表達(dá)水平為前者的(3.15±0.27)倍(圖1B,t=13.06,P<0.05)。根據(jù)lncRNA-GK3P在食管癌患者組織中相對(duì)表達(dá)水平的均數(shù)(2.91),將表達(dá)水平高于2.91 的患者歸為高表達(dá)組,共23 例;將表達(dá)水平低于2.91的患者歸為低表達(dá)組,共18例。對(duì)lncRNA-GK3P相對(duì)表達(dá)水平與臨床特征之間的關(guān)系進(jìn)行分析,結(jié)果顯示lncRNA-GK3P表達(dá)水平與性別、年齡、有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、吸煙以及飲酒均無(wú)相關(guān)性(表2)。
圖1 lncRNA-GK3P 在組織(A)和細(xì)胞(B)中的相對(duì)表達(dá)水平Figure 1 Relative expression levels of lncRNA-GK3P in selectedtissues (A) and cells (B)
表2 lncRNA-GK3P 表達(dá)水平與臨床特征的關(guān)系分析Table 2 Relationship between the expression level of lncRNA-GK3P and clinical characteristics
qRT-PCR檢測(cè)lncRNA-GK3P敲低和過(guò)表達(dá)后mRNA的表達(dá)水平,結(jié)果顯示,si-GK3P 組細(xì)胞中l(wèi)ncRNAGK3P的mRNA 相對(duì)表達(dá)量是si-NC 組 的42%(圖2A,t=3.46,P<0.05);plasmid-GK3P組細(xì)胞中l(wèi)ncRNA-GK3P的mRNA相對(duì)表達(dá)量是plasmid-NC組的328倍(圖2B,t=4.20,P<0.05)。
圖2 qRT-PCR 檢測(cè)轉(zhuǎn)染效率Figure 2 Transfection efficiency by qRT-PCR
CCK-8實(shí)驗(yàn)顯示(圖3A、3B),與si-NC組相比,si-GK3P組細(xì)胞活性降低(t=17.00,P<0.05),與plasmid-NC 相比,plasmid-GK3P組細(xì)胞活性增強(qiáng)(t=11.61,P<0.05)。EdU 結(jié)果顯示(圖3C、3D),si-GK3P 組和si-NC 組增殖率分別為(27.21±1.11)%、(37.95±0.93)%,敲低lncRNA-GK3P抑制食管癌細(xì)胞增殖(t=15.91,P<0.05);plasmid-GK3P 組和plasmid-NC 組增殖率為(37.00±1.71)%、(29.63±1.45)%,過(guò)表達(dá)lncRNA-GK3P促進(jìn)食管癌細(xì)胞增殖(t=7.37,P<0.05)。
圖3 lncRNA-GK3P 對(duì)EC109 細(xì)胞活性和增殖能力的影響Figure 3 The effect of lncRNA-GK3P on cell viability and proliferation ability of EC109 cells
流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果顯示(圖4),si-GK3P 組與si-NC 組G0/G1 期比例分別為(60.29±0.71)%、(57.91±0.77)%(t=3.91,P<0.05);S 期比例分別為(26.27±0.75)%、(24.51±0.45)%(t=3.49,P<0.05);G2/M 期比例分別為(13.45±0.03)%、(17.57±0.41)%(t=15.53,P<0.05)。plasmid-GK3P 組與plasmid-NC 組G0/G1 期比例分別為(53.65±0.23)%、(65.65±0.05)%(t=87.71,P<0.05);S 期比例分別為(39.39±0.65)%、(25.47±0.23)%(t=34.72,P<0.05);G2/M期比例分別為(7.23±0.70)%、(8.91±0.18)%(t=4.03,P<0.05)。
圖4 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)lncRNA-GK3P 對(duì)EC109 細(xì)胞周期分布的影響Figure 4 Effect of lncRNA-GK3P on cell cycle distribution of EC109 cells by flow cytometry
流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果顯示(圖5),si-GK3P 組與si-NC 組凋亡率分別為(10.19±0.91)%、(7.46±0.18)%(t=5.12,P<0.05),提示lncRNA-GK3P敲低促進(jìn)食管癌細(xì)胞凋亡。plasmid-GK3P 組與plasmid-NC 組凋亡率分別為(5.27±0.07)%、(9.71±0.19)%(t=27.71,P<0.05),提示lncRNA-GK3P過(guò)表達(dá)抑制食管癌細(xì)胞凋亡。
圖5 lncRNA-GK3P 敲低及過(guò)表達(dá)后細(xì)胞凋亡統(tǒng)計(jì)分析Figure 5 Apoptosis after lncRNA-GK3P knockdown and overexpression
Western blotting結(jié)果顯示(見(jiàn)圖6),與si-NC組相比,si-GK3P 組細(xì)胞中Bax 表達(dá)上調(diào)(t=8.07,P<0.05),Bcl2 表達(dá)下調(diào)(t=10.09,P<0.05),Cyclin E1 表達(dá)下調(diào)(t=21.92,P<0.05),Cyclin B1 表達(dá)下調(diào)(t=6.16,P<0.05)。與plasmid-NC 組相比,plasmid-GK3P 組細(xì)胞中Bax表達(dá)下調(diào)(t=7.99,P<0.05),Bcl2表達(dá)上調(diào)(t=4.74,P<0.05),Cyclin E1 表達(dá)上調(diào)(t=8.03,P<0.05),Cyclin B1表達(dá)上調(diào)(t=6.03,P<0.05)。
圖6 lncRNA-GK3P 敲低及過(guò)表達(dá)后Cyclin E1/Cyclin B1/Bcl2/Bax的相對(duì)表達(dá)量Figure 6 Relative expressions of Cyclin E1,Cyclin B1,Bcl2,and Bax after lncRNA-GK3P knockdown and overexpression
本研究通過(guò)對(duì)41 例食管癌患者的癌組織及癌旁組織中l(wèi)ncRNA-GK3P的表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn),與癌旁組織相比,癌組織中l(wèi)ncRNA-GK3P表達(dá)水平顯著上調(diào);這一結(jié)果同課題組前期生物信息分析結(jié)果一致[14],表明高表達(dá)的lncRNA-GK3P可能通過(guò)某種調(diào)控機(jī)制影響食管癌進(jìn)程,值得深入分析和研究。根據(jù)lncRNA-GK3P的檢測(cè)結(jié)果將41 例食管癌患者分為高表達(dá)組與低表達(dá)組,并分析其與食管癌患者臨床特征之間的關(guān)系,結(jié)果顯示lncRNA-GK3P表達(dá)的上調(diào)與性別、年齡、是否吸煙、飲酒及有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等因素?zé)o關(guān)。功能實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,lncRNA-GK3P敲低抑制細(xì)胞活性,抑制細(xì)胞周期從G0/G1 期進(jìn)入S 期和G2/M期,誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯在G0/G1 期,下調(diào)食管癌細(xì)胞Cyclin B1、Cyclin E1 蛋白表達(dá),分裂活動(dòng)受阻,細(xì)胞增殖能力降低,Bax 表達(dá)上調(diào)、Bcl2 表達(dá)下調(diào),細(xì)胞凋亡率增加;lncRNA-GK3P過(guò)表達(dá)后,細(xì)胞活性增強(qiáng),細(xì)胞周期G0/G1 期比例減少、S 期比例增多,上調(diào)食管癌細(xì)胞Cyclin B1、Cyclin E1 蛋白表達(dá),分裂活動(dòng)增強(qiáng),細(xì)胞增殖能力增強(qiáng),Bax 表達(dá)下調(diào)、Bcl2 表達(dá)上調(diào),細(xì)胞凋亡率降低。
一些與腫瘤進(jìn)展關(guān)系密切的lncRNA,其表達(dá)水平往往會(huì)與腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期和浸潤(rùn)深度等臨床特征相關(guān)[15]。而本研究結(jié)果顯示lncRNA-GK3P表達(dá)的上調(diào)與性別、年齡、是否吸煙、飲酒及有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等因素?zé)o關(guān)。說(shuō)明lncRNA-GK3P的表達(dá)可能不受這些因素的影響。另外,有限的樣本量也有可能致使分析結(jié)果產(chǎn)生一定的偏差。
增殖、凋亡等生物學(xué)功能可以反映腫瘤細(xì)胞惡性程度,本研究針對(duì)lncRNA-GK3P對(duì)食管癌細(xì)胞生物學(xué)功能的影響進(jìn)行了初步探索。結(jié)果顯示,lncRNA-GK3P促進(jìn)食管癌細(xì)胞增殖,抑制凋亡。細(xì)胞周期紊亂是腫瘤細(xì)胞異常增殖的重要前提,細(xì)胞周期蛋白(Cyclin)是一類(lèi)通過(guò)周期蛋白依賴(lài)性激酶調(diào)控細(xì)胞周期,控制細(xì)胞增殖的蛋白家族[16],其中,Cyclin E1 是參與調(diào)控細(xì)胞G1/S 期限制性檢測(cè)點(diǎn)的主要蛋白[17]。Cyclin B1是調(diào)控細(xì)胞周期由G2 期進(jìn)入M 期的關(guān)鍵因子,只有Cyclin B1 蛋白表達(dá)量足夠時(shí)才能結(jié)合并激活周期蛋白依賴(lài)性激酶1 進(jìn)而發(fā)揮調(diào)控作用[18]。腫瘤的發(fā)展過(guò)程中常常出現(xiàn)細(xì)胞周期蛋白的異常表達(dá),lncRNA 亦可通過(guò)影響細(xì)胞周期蛋白表達(dá)在腫瘤進(jìn)程中發(fā)揮作用,如lncRNA-00312可下調(diào)Cyclin B1 的表達(dá),誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞中G2/M 細(xì)胞周期停滯,抑制肝癌細(xì)胞增殖[19];敲低lncRNA-00857可下調(diào)CyclinE1 的表達(dá),導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯,進(jìn)而抑制胃癌細(xì)胞增殖[20]。本研究發(fā)現(xiàn),lncRNA-GK3P敲低抑制細(xì)胞周期從G0/G1 期進(jìn)入S 期和G2/M 期,誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯在G0/G1 期,下調(diào)食管癌細(xì)胞Cyclin B1、Cyclin E1 蛋白表達(dá),分裂活動(dòng)受阻,細(xì)胞增殖能力降低。lncRNA-GK3P過(guò)表達(dá)后,細(xì)胞周期G0/G1 期比例減少,S 期比例增多,上調(diào)食管癌細(xì)胞Cyclin B1、Cyclin E1 蛋白表達(dá),分裂活動(dòng)增強(qiáng),細(xì)胞增殖能力增強(qiáng)。這一結(jié)果說(shuō)明lncRNA-GK3P可能通過(guò)影響Cyclin B1、E1 蛋白表達(dá)調(diào)控細(xì)胞周期,進(jìn)而促進(jìn)食管癌細(xì)胞增殖。除了細(xì)胞增殖失衡外,細(xì)胞凋亡異常也是腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要機(jī)制。Bcl2基因家族在細(xì)胞凋亡過(guò)程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用,其中Bcl2 蛋白能抑制細(xì)胞色素C 釋放,降低細(xì)胞內(nèi)鈣濃度,抑制細(xì)胞凋亡[21];Bax 也是Bcl2 家族成員,通過(guò)破壞線(xiàn)粒體滲透性、激活Caspase-3 促進(jìn)細(xì)胞凋亡。此外,Bcl2與Bax 蛋白能夠形成聚合體,在細(xì)胞凋亡過(guò)程中發(fā)揮調(diào)控作用[22]。有研究表明lncRNA-SNHG5影響B(tài)ax、Bcl2表達(dá)促進(jìn)黑色素瘤細(xì)胞凋亡[23],lncRNA-CCHE1通過(guò)上調(diào)Bcl2、下調(diào)Bax 表達(dá)抑制胃癌細(xì)胞凋亡[24]。本研究發(fā)現(xiàn)lncRNA-GK3P能上調(diào)Bcl2、下調(diào)Bax 表達(dá),說(shuō)明lncRNA-GK3P調(diào)控Bax、Bcl2的表達(dá)可能是其抑制食管癌細(xì)胞凋亡的重要機(jī)制之一。
綜上所述,本研究初步證實(shí)lncRNA-GK3P在食管癌中高表達(dá)。通過(guò)敲低和過(guò)表達(dá)lncRNA-GK3P證實(shí),lncRNA-GK3P通過(guò)調(diào)控細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)促進(jìn)EC109 細(xì)胞增殖,通過(guò)調(diào)控Bax、Bcl2 蛋白抑制EC109細(xì)胞凋亡,為lncRNA-GK3P在食管癌中作用機(jī)制的研究奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)然,本研究也存在一定的局限性。首先,本研究中納入的食管癌病例數(shù)有限,得到的結(jié)論仍需在更大的樣本量中進(jìn)行驗(yàn)證;其次,本研究只采用了EC109一株食管癌細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn),關(guān)于lncRNAGK3P對(duì)食管癌細(xì)胞功能影響的機(jī)制研究還不夠深入,需要進(jìn)一步探索。
環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué)2021年7期