顧園 常城 滕小軍 黃耿 王品發(fā)
1鄂東醫(yī)療集團黃石市中心醫(yī)院湖北理工學院附屬醫(yī)院消化內(nèi)科435000;2鄂東醫(yī)療集團黃石市中心醫(yī)院湖北理工學院附屬醫(yī)院泌尿外科435000
胃癌起源于胃黏膜上皮細胞,是全球最常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一,其發(fā)病率和病死率均較高[1]。胃癌的增殖和轉(zhuǎn)移是導致患者預后較差的重要因素[2]。因而,探究胃癌的增殖和轉(zhuǎn)移機制對胃癌的治療具有重要臨床意義。微小RNA(microRNA,miRNA,miR)是一種18~22個核苷酸的內(nèi)源性非編碼小分子RNA[3]。miRNA通過誘導形成靶基因mRNA的沉默復合體,在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的表達[4]。研究顯示,miR-6783-3p在肺腺癌、肝癌中異常表達,與腫瘤細胞的增殖、遷移、侵襲、化療敏感性有關(guān)[5]。miR-6783-3p在胃癌中的表達和功能尚無文獻報道。本研究旨在觀察miR-6783-3p是否通過調(diào)節(jié)Ⅲ型纖維連接蛋白域 蛋 白1(fibronectin typeⅢdomain-containing protein 1,F(xiàn)NDC1)基因表達影響胃癌細胞的增殖和遷移能力。
1.1 細胞與主要試劑 胃癌細胞購于中國科學院上海細胞所;雙熒光素酶報告基因檢測試劑盒購于美國Promega公司;RPMI-1640培養(yǎng)基、胎牛血清購于美國Gibco公司;CCK-8試劑盒購于上海生工生物工程股份有限公司;實時定量聚合酶鏈反應(qRT-PCR)試劑盒、超敏電化學發(fā)光(ECL)試劑盒購于美國Thermo公司;Lipofectamine 3000轉(zhuǎn)染試劑購于美國Invitrogen公司;一抗和辣根過氧化物酶標記的二抗購于美國CST公司;miR-6783-3p模擬物、陰性對照序列、FNDC1 mRNA 3’-UTR野生型(FNDC 1-WT)序列及FNDC1 mRNA 3’-UTR突變型(FNDC1-MT)序列購于上海吉瑪有限公司。
1.2 細胞培養(yǎng)和轉(zhuǎn)染 將BGC823細胞加入10%胎牛血清RPMI-1640培養(yǎng)基,于37℃、5% CO2飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。收集對數(shù)生長期的BGC823細胞,按照Lipofectamine 3000轉(zhuǎn)染試劑說明書,轉(zhuǎn)染陰性對照序列(對照組)和miR-6783-3p模擬物(試驗組)。
1.3 qRT-PCR檢 測miR-6783-3p和FNDC1 mRNA的表達 在細胞中加入1 ml TRIzol,提取總RNA,定量檢測后逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA。miR-6783-3p以U6作為內(nèi)參照,F(xiàn)NDC1 mRNA以GAPDH作為內(nèi)參照。miR-6783-3p:正向引物5’-CUACAGAGGAGAAGCCCA-3’,反向引物5’-GTGCAGGGTCCGAGGT-3’;U6:正向引物5’-CTCGCTTCGGCAGCACA-3’,反向引物5’-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3’;FNDC1:正向引物5’-GCCAAGGCATGTGAAACTGC-3’,反向引物5’-CTGGTAGCATCTTTGGGTGGG-3’;GAPDH:正向引物5’-GGAGCGAGATCCCTCCAAAAT-3’,反向引物5’-GGCTGTTGTCATACTTCTCATGG-3’。取引物和cDNA根據(jù)qRT-PCR試劑盒說明書檢測基因的表達,采用2-ΔΔCt方法計算基因相對表達量。
1.4 CCK-8法檢測BGC823細胞的增殖能力 收集兩組BGC823細胞,以200μl/孔接種于96孔板,在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5 d,在隔天相同時刻行CCK-8法檢測。每孔加入30μl濃度為5 g/L的CCK-8試劑,在培養(yǎng)箱避光孵育2.5 h,使用酶標儀讀取每孔在450 nm波長處的吸光度(A)值。
1.5 劃痕愈合試驗檢測BGC823細胞的遷移能力 收集兩組BGC823細胞,用無血清RPMI-1640培養(yǎng)基重懸后接種于6孔板。使用200μl槍頭在6孔板底劃痕,加入無血清培養(yǎng)基。于倒置顯微鏡下記錄劃痕的寬度,即0 h劃痕寬度。繼續(xù)培養(yǎng)24 h后,在同一測量點記錄劃痕寬度,即24 h劃痕寬度。細胞劃痕愈合率=(0 h劃痕寬度-24 h劃痕寬度)/0 h劃痕寬度×100%。
1.6 在線工具預測miR-6783-3p的靶基因 使用microRNA.org、DIANA-microT在線工具預測miR-6783-3p的靶基因,miR-6783-3p的靶基因可能是FNDC1。
1.7 雙熒光素酶報告基因試驗驗證miR-6783-3p的靶基因 構(gòu)建FNDC1-WT和FNDC1-MT熒光素酶表達載體,將其和/或陰性對照序列、miR-6783-3p模擬物共轉(zhuǎn)染至BGC823細胞。培養(yǎng)48 h后,依據(jù)雙熒光素酶報告基因檢測試劑盒說明書,使用生物發(fā)光檢測儀讀取熒光值,計算熒光素酶相對活性。
1.8 蛋白質(zhì)印跡法(Western blotting)檢測靶基因表達 收集各組BGC823細胞提取總蛋白,采用BCA蛋白定量法測定蛋白濃度,每個泳道加入40μg總蛋白進行電泳、轉(zhuǎn)膜。在含5%脫脂奶粉的PBS溶液中封閉3 h,加入一抗在4℃過夜孵育。洗膜后加入二抗,室溫孵育2 h。洗膜后采用ECL化學法顯色,在顯色凝膠成像分析系統(tǒng)分析目的蛋白表達。
1.9 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行分析,符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,多組間比較應用單因素方差分析,兩組間比較應用獨立樣本t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 qRT-PCR檢測兩組細胞中miR-6783-3p表達水平 對照組和試驗組BGC823細胞中miR-6783-3p的表達分別為(1.02±0.12)、(12.75±2.02),試驗組miR-6783-3p的表達是對照組的12.50倍,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。
2.2 miR-6783-3p對BGC823細胞增殖的影響 如圖1,與對照組相比,試驗組BGC823細胞在第3、4、5天的A值明顯降低(均P<0.05),提示miR-6783-3p可抑制胃癌BGC823細胞增殖。在第1、2天,兩組細胞A值差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
圖1 miR-6783-3p對BGC823細胞增殖能力的影響
2.3 miR-6783-3p對BGC823細胞遷移的影響 對照組和試驗組BGC823細胞劃痕愈合率分別為(63.55±8.28)%、(28.79±6.26)%。與對照組相比,試驗組BGC823細胞劃痕愈合率明顯降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);表明miR-6783-3p可抑制胃癌BGC823細胞遷移。
2.4 雙熒光素酶報告基因試驗驗證miR-6783-3p的靶基因 雙熒光素酶報告基因試驗顯示,試驗組1(野生型+miR-6783-3p)、試驗組2(突變型+miR-6783-3p)、陰性對照組1(野生型+陰性對照序列)、陰性對照組2(突變型+陰性對照序列)熒光素酶相對活性分別為(1.01±0.10)、(0.40±0.08)和(0.97±0.06)、(1.01±0.13),與試驗組1相比,試驗組2的熒光素酶相對活性明顯較低(P<0.01);表明miR-6783-3p可互補結(jié)合FNDC1基因mRNA 3’UTR。
2.5 miR-6783-3p對FNDC1 mRNA表達水平的影響對照組和試驗組BGC823細胞中FNDC1 mRNA的表達分別為(0.26±0.03)、(1.02±0.07),差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01);表明miR-6783-3p可有效抑制FNDC1 mRNA的表達。
2.6 FNDC1和增殖、遷移相關(guān)蛋白的表達Western blotting結(jié)果(圖2)表明,試驗組BGC823細胞FNDC1蛋白表達明顯降低,細胞增殖蛋白PCNA、Ki67表達降低,細胞遷移蛋白Slug、Zeb2表達降低,提示BGC823細胞增殖和遷移能力降低。
圖2 miR-6783-3p對FNDC1蛋白和增殖、遷移相關(guān)蛋白表達的影響
miRNA可精確調(diào)控多個基因的表達,同一個基因也可被多個miRNA組合調(diào)控,miRNA的表達對細胞正常生物學行為的維持具有重要意義[3]。胃癌組織具有獨特的miRNA表達特性和功能[6]。miRNA在不同惡性腫瘤中的表達程度不同,因而表現(xiàn)的功能也不相同,既可作為癌基因促進腫瘤的發(fā)展,也可作為抑癌基因抑制腫瘤的發(fā)生[7]。Dong等[5]研究發(fā)現(xiàn),沉默linc01559表達可促進miR-6783-3p的表達,抑制肝癌細胞的增殖和遷移,miR-6783-3p的表達水平與肝癌患者的生存率、肝癌細胞對奧沙利鉑的敏感性相關(guān)。Yao等[8]研究發(fā)現(xiàn),circ_0006427可通過下調(diào)miR-6783-3p的表達抑制肺腺癌的進展。miR-6783-3p對胃癌增殖和遷移能力的影響尚不清楚。
本研究通過轉(zhuǎn)染miR-6783-3p模擬物后,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染miR-6783-3p模擬物后BGC823細胞的增殖和遷移能力均明顯降低,說明miR-6783-3p可以抑制胃癌BGC823細胞的增殖和遷移能力。miRNA在腫瘤細胞生物學行為中的作用與其靶基因的功能密切相關(guān)[4]。本研究利用microRNA.org、DIANA-microT在線工具預測miR-6783-3p的靶基因,miR-6783-3p可能與FNDC1基因mRNA配對結(jié)合。雙熒光素酶報告基因試驗同樣證實FNDC1基因是miR-6783-3p的靶基因。FNDC1基因位于6號染色體,F(xiàn)NDC1蛋白屬于FNDC家族[9]。FNDC1在食管癌、胃癌、前列腺癌等多種惡性腫瘤組織表達增加,其表達水平與腫瘤的生長、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、放療敏感性、化療耐藥性等關(guān)系密切[10]。FNDC1在胃癌組織中高表達,與胃癌患者的臨床分期、病理分級正相關(guān),F(xiàn)NDC1高表達是胃癌患者預后不良的獨立預測因子[11]。本研究發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)染miR-6783-3p模擬物可明顯抑制FNDC1基因表達。FNDC1基因表達降低,細胞增殖蛋白PCNA、Ki67表達降低,細胞遷移蛋白Slug、Zeb2表達降低,提示BGC823細胞增殖和遷移能力降低。
綜上所述,miR-6783-3p可通過FNDC1抑制胃癌細胞的增殖和遷移能力。miR-6783-3p為胃癌的分子靶向治療提供了一定的理論依據(jù)。
利益沖突:作者已申明文章無相關(guān)利益沖突。