貢旭楠 饒艷偉
肝癌是一種最常見的惡性腫瘤,在癌癥的死亡率中排在第二位。肝癌的誘因包括遺傳因素、慢性病毒感染、非酒精性脂肪肝、吸煙和長期酗酒等,而且會持續(xù)影響肝癌的轉歸,但其分子作用機制至今還不清楚。臨床治療肝癌的主要方法包括:手術治療、化療和肝移植等,治療后存在生存率低和轉移的情況。mi RNAs是一種沒有編碼的RNA,長度約為22個核苷酸組成,可以直接靶向3’-UTR mRNA,引起mRNA的降解和抑制翻譯過程,在細胞中扮演著調控基因表達的作用。研究證明miRNAs是癌癥發(fā)生、發(fā)展的主要調控基因,功能為致癌基因或抑癌基因,調控細胞的分化、侵襲和轉移。有研究顯示在肝癌中存在很多的miRNAs功能紊亂,其可能參與肝癌的發(fā)生、發(fā)展的過程。研究顯示miR-300在肝癌組織和細胞中存在高表達,但是也有研究表明其低表達[1-4]?,F(xiàn)階段針對miR-300在肝癌中的分子作用機制還不明確,影響的下游目的基因還不清楚。因此,本研究針對miR-300對肝癌的分化、轉移的分子機制做進一步的研究。
miR-300 mimic(The sequences of miR-300 were as follows:Sense,5'-UAU ACA AGG GCA GAC UCU CUC U-3';anti-sense,5'-AGA GAG AGU CUG CCC UUG UAU A-3'.);miR-300 引物:5'-TAT ACA AGG GCA GAC TCT CTC T-3'(Forward),U6:5'-CGC AAG GAT GAC ACG CAA ATT CGT-3'(Reverse);ROCK1引物:5’-AGGA AGGCGGACATATTAGTCCCT-3’(Forward),5’-AGAC GATAGTTGGGTCCCGGC-3’ (Reverse);GAPDH 引物:5'-CAT GAG AAG TAT GAC AAC AGC CT-3'(Forward),5'-AGT CCT TCC ACG ATA CCA AAG T-3'(Reverse);pcDNA3.1 Vector訂購于美國Thermo Fisher Scientific,Inc.;ROCK1蛋白抗體訂購于Abcam。
肝癌細胞HepG2、Huh-7和人正常肝細胞HL-7702細胞為吉林省人民醫(yī)院中心實驗室贈予。HepG2和Huh-7細胞采用含有10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)液,置于37 ℃,5% CO2的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),并保持一定的濕度。所有細胞均采用0.4%胰酶消化傳代培養(yǎng)。
根據(jù)TRIzol試劑盒(Invitrogen;Thermo Fisher Scientific,Inc.)提取組織和細胞中總RNA,依照TaqMan MicroRNA Reverse Transcription kit 試劑盒(Applied Biosystems;Thermo Fisher Scientific,Inc.) 在如下條件16 °C,30 min;42 °C,30 min;85 °C,5 min。cDNA合成通過Moloney Murine Leukemia Virus reverse transcriptase 試劑盒(Takara Biotechnology Co.,Ltd.,Dalian,China) 條件:37 °C,15 min;72 °C,10 min,qPCR 擴增采用Power SYBR Green PCR Master mix (Applied Biosystems;Thermo Fisher Scientific,Inc.)條件:95 °C,10 min;40 個循環(huán):95 °C 15 s和 60 °C,60 s。
提取細胞總蛋白,Bio-Rad法測定蛋白含量,然后按BCA蛋白定量試劑盒說明書步驟操作,測定樣品的蛋白濃度。用Image J圖像處理軟件計算各條豆類灰度值,分析ROCK1蛋白表達情況。目的蛋白與內參照β-肌動蛋白(β-actin)的灰度值的比值進行描述表達情況。
按使用說明書用MTT(3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴鹽)法檢測細胞生存能力。全自動酶標儀(波長570 nm)測定各孔OD值,計算細胞生存率。
肝癌HepG2和Huh-7細胞在轉染miR-300 mimic后,收集細胞,加入70%的乙醇,通過碘化丙啶(PI,200 mg/ml)固定,之后通過Aria Ⅱ sorter流式細胞儀分析(BD Biosciences),每組計數(shù)10000個細胞,統(tǒng)計出Sub-G0/G1值。
與正常組織相比,肝癌組織中miR-300的表達水平明顯降低(P<0.001),如圖1A,ROCK1的表達水平明顯增加(P<0.001)如圖1C。與人正常肝細胞HL-7702相比,肝癌細胞HepG2和Huh-7中miR-300的表達水平明顯降低(P<0.001),如圖1B,ROCK1的表達水平明顯增加(P<0.001)如圖1D。
圖1 RT-qPCR檢測肝癌組織和細胞中miR-300和ROCK1的表達
與Scrambled Control相比,qPCR結果表明miR-300 mimic組的ROCK1的表達水平明顯降低(P<0.001),如圖2A、C。Western blot結果表明miR-300 mimic組的ROCK1的表達水平明顯降低(P<0.001),如圖2B、D。
圖2 qPCR和Western blot檢測肝癌細胞ROCK1表達
MTT結果表明:HepG2和Huh-7細胞隨著miR-300 mimic作用時間的增加,細胞增殖率明顯降低(P<0.001),圖3A;流式細胞術結果表明:與Scrambled Control相比,miR-300 mimic組的Sub-G0/G1比值水平明顯增加(P<0.001),圖3B。
圖3 MTT法和流式細胞術檢測HepG2和Huh-7細胞增殖率和Sub-G0/G1比值
針對miR-300的研究還比較少,在腫瘤組織中的作用還存在歧義。本研究發(fā)現(xiàn)miR-300在肝癌組織和細胞中存在低表達,Xinye Zhang[1]、Yufo Chen[5]和RongchangWang[2]的研究結果與本研究結果一致,但是Junkai Zhang[3]的研究證明miR-300在肝癌組織和細胞中的表達增高,其研究結果與本研究相反。因此,本研究證實了miR-300在肝癌組織和細胞中低表達,與大多數(shù)研究結果一致,具有可信度。研究同時發(fā)現(xiàn)ROCK1的表達明顯增加,與miR-300呈負相關。為了證明miR-300是否通過影響ROCK1的表達,給予miR-300模擬物轉染,發(fā)現(xiàn)能降低肝癌細胞HepG2和Huh-7中的ROCK1的基因和蛋白水平的表達,因此研究證實了可以通過提高miR-300表達來降低ROCK1的表達來影響肝癌細胞的轉歸,同時檢測肝癌細胞的增殖和分化能力發(fā)現(xiàn)miR-300模擬物作用在36 h后細胞增殖率下降,特別是在48 h后有顯著的統(tǒng)計學意義,而在48 h細胞的Sub-G0/G1比值顯著增加,說明肝癌細胞停止增殖和分化。在Fucheng Zhou[4]的研究中發(fā)現(xiàn)miR-300可以通過抑制ROCK1的表達來影響腦膠質瘤的轉歸,其研究的作用機制與本研究一致。
綜上,本研究證實了miR-300可以通過抑制ROCK1影響肝癌的增殖和分化,miR-300有可能作為肝癌治療的一個新靶點。