葛愛娟,王小紅,葉 紅
(中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第904醫(yī)院婦產(chǎn)科,無錫 214000)
宮頸癌是常見的婦科惡性腫瘤,其發(fā)病率僅次于乳腺癌,并在世界范圍內(nèi)明顯上升[1]。據(jù)統(tǒng)計[2],全球每年約有46.6萬宮頸癌新發(fā)病例。我國每年估計新發(fā)宮頸癌病例13.5萬,約占全世界新發(fā)人數(shù)的28.7%。因此,早發(fā)現(xiàn)早治療尤為重要。微小RNA(microRNAs,miRNA)是一類長度為19~25個核苷酸的非編碼RNA分子,能通過與靶基因的3'-非翻譯區(qū)結(jié)合來調(diào)節(jié)基因表達[3]。越來越多的證據(jù)[4-5]表明,miRNA在腫瘤細胞增殖、凋亡、侵襲及轉(zhuǎn)移等過程中發(fā)揮著重要作用。miR-612是一類位于11號染色體上的miRNA,并在幾種人類癌癥中存在異常表達[6-8],如膀胱癌、肝癌、胃癌等。然而,miR-612在宮頸癌中的作用尚未報道。為此本文研究了miR-612在體外對宮頸癌細胞惡性生物學(xué)行為的影響,以此為臨床早期診治宮頸癌提供科學(xué)依據(jù)。
人宮頸癌SiHa細胞系(上海通派生物科技有限公司);氯仿、異丙醇、乙醇(上海化學(xué)試劑有限公司);實時熒光定量PCR(qRT-PCR)試劑、cDNA Reverse Transcription kit、RNAiso plus(D9108A)Trizol(大連寶生物Takara公司);DMEM培養(yǎng)基(上海索萊寶生物科技有限公司);青鏈霉素、胎牛血清、DMSO、0.25%胰酶消化液(美國Gibco公司);Lipofectamine2000[賽默飛世爾科技(中國)有限公司];miR-612 mimic、miR-612 minic-NC(廣州市銳博生物科技有限公司);CCK-8試劑盒(上海東仁化學(xué)科技有限公司);PI染液、Matrigel(美國BD公司);Transwell小室(美國Millipore公司);結(jié)晶紫(美國Sigma公司)。
高速低溫離心機(德國Eppendorf公司)、ABI7500 PCR儀器(美國Applied Biosystems公司)、PCR擴增儀(美國Life Technologies公司)、超凈工作臺(新加坡Esco公司)、二氧化碳(CO2)培養(yǎng)箱(美國Thermo Electron Corporation公司)、SpectraMax M5酶標儀(美國Molecular Device公司)。
1.3.1 細胞轉(zhuǎn)染與分組 將宮頸癌SiHa細胞培養(yǎng)在含10%胎牛血清的DMEM液中,置于37℃、5%CO2的恒溫箱中,當(dāng)細胞增殖到80%匯合度時進行傳代。用Lipofectamine2000分別將miR-612模擬物、miR-612 NC轉(zhuǎn)染至SiHa細胞,并分為miR-612 mimic組(轉(zhuǎn)染miR-612模擬物,5 nmol)、miR-612 mimic-NC組(轉(zhuǎn)染miR-612 NC,5 nmol)和空白對照組(不做任何處理),操作步驟嚴格按照Lipofectamine2000說明書進行。
1.3.2 qRT-PCR法檢測各組SiHa細胞miR-612的表達水平 使用Trizol試劑分別從各組SiHa細胞中提取總RNA,逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA。miR-612以U6作為內(nèi)參。采用SYBR GreenⅠ實時熒光定量PCR方法檢測各組SiHa細胞中miR-612的表達水平。擴增條件:94℃預(yù)變性2 min;94℃變性20 s,58℃退火30 s,72℃延伸30 s,40個循環(huán)。PCR引物序列:miR-612正義:5'-GCAGGGCTTCTGAGCTCCTTAA-3',反義:5'-CAAATTCGTGAA GCGTTCCATAT-3';U6正義:5'-TGCGGGTGCT CGCTTCGCAGC-3',反義:5'-CCAGTGCAGGGTC CGAGGT-3'。PCR擴增完畢后進行熔解曲線分析,根據(jù)內(nèi)參,按公式(2-△△Ct法)計算目的基因miR-612的表達水平,每次操作設(shè)立3個復(fù)孔并取平均值。
1.3.3 CCK-8法檢測各組SiHa細胞的增殖情況 將轉(zhuǎn)染48 h后的細胞消化接種于96孔板中,每孔培養(yǎng)液總體積100μL(3 000 cells),置于37℃、CO2培養(yǎng)箱,待其貼壁,更換培養(yǎng)基,每孔加入混有10%CCK-8檢測試劑的培養(yǎng)液,37℃孵育1 h。從培養(yǎng)箱取出并于避光條件下在450 nm處檢測吸光度,判斷第24、48、72及96 h時細胞的增殖情況,實驗重復(fù)3次。
1.3.4 流式細胞術(shù)檢測各組SiHa細胞的細胞周期 采用適量的胰酶消化、收集轉(zhuǎn)染48 h后的宮頸癌SiHa細胞,以2 000 r·min-1離心5 min,磷酸緩沖液(PBS)清洗2次,收集并置于預(yù)冷的70%乙醇,于4℃下固定過夜。后于2 000 r·min-1速度離心15 min收集固定細胞,用100μL PBS重懸細胞并轉(zhuǎn)至試管中輕輕吹打(防止細胞破碎)。加50μL PI染液和2μL核糖糖酸酶(RNase)于室溫放置15 min。流式細胞儀檢測各組SiHa細胞周期變化,應(yīng)用ModFit LT軟件分析結(jié)果,實驗重復(fù)3次。
1.3.5 細胞劃痕實驗檢測各組SiHa細胞的遷移能力 在培養(yǎng)于6孔板上的轉(zhuǎn)染后48 h的各組SiHa細胞上做劃痕實驗,用1μL槍頭在6孔板上均勻劃痕,用PBS洗滌3次,加入DMEM;置于37℃、5%CO2的恒溫箱中進行培養(yǎng)。于0 h和24 h時在顯微鏡下取點,觀察并拍照。以劃痕兩側(cè)細胞間的距離為劃痕寬度,計算相對劃痕寬度,相對劃痕寬度=24 h劃痕寬度/0 h劃痕寬度。實驗重復(fù)3次。
1.3.6 Transwell檢測各組細胞的侵襲能力 收集轉(zhuǎn)染48 h后的宮頸癌SiHa細胞,將稀釋好的Matrigel膠100μL小心垂直加入預(yù)冷的8μm聚碳酯膜的Transwell小室(冰上操作),置于37℃培養(yǎng)30 min。取0.2 mL細胞懸液接種于Transwell小室上層,下層注入0.5 mL含20%胎牛血清的培養(yǎng)液,置于37℃孵箱孵育24 h。將膜下層細胞同1%多聚甲醛混合,用0.2%結(jié)晶紫溶液染色15 min,倒去染液,PBS清洗5 min×3次,于鏡下觀察拍照,隨機選取6個視野計數(shù)后取平均值。實驗重復(fù)3次。
采用SPSS 22.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
與miR-612 mimic-NC組和空白對照組比較,miR-612 mimic組miR-612表達水平增高(P均<0.05),見圖1,提示轉(zhuǎn)染成功。
圖1 qRT-PCR檢測miR-612在各組SiHa細胞中的表達情況
與miR-612 mimic-NC組和空白對照組比較,miR-612 mimic組細胞的增殖能力受到明顯抑制(P均<0.05),見圖2。
圖2 CCK-8法檢測各組SiHa細胞的增殖情況
轉(zhuǎn)染miR-612模擬物后,miR-612 mimic組處于G0/G1期細胞的比例高于miR-612 mimic-NC組和空白對照組(P均<0.05);miR-612 mimic組處于S期細胞的比例低于miR-612 mimic-NC組和空白對照組(P均<0.05);miR-612 mimic組處于G2/M期細胞的比例與miR-612 mimic-NC組和空白對照組比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05),見圖3。提示miR-612過表達增加了SiHa細胞G0/G1期的比例,減少了細胞S期的比例。
圖3 流式細胞術(shù)檢測各組SiHa細胞的細胞周期
各組細胞于轉(zhuǎn)染48 h后行細胞劃痕試驗,與miR-612 mimic-NC組和空白對照組比較,miR-612 mimic組細胞的遷移愈合距離受到明顯抑制(P均<0.05),見圖4。
圖4 各組SiHa細胞24 h后劃痕愈合情況
miR-612 mimic組侵出小室的細胞數(shù)較miR-612 mimic-NC組和空白對照組均降低(P均<0.05),見圖5。提示過表達miR-612能抑制SiHa細胞的侵襲能力。
圖5 Transwell檢測各組SiHa細胞侵襲能力
宮頸癌的發(fā)生和發(fā)展是一個復(fù)雜的、多步驟、多基因參與的過程[9]。盡管目前臨床擁有化療、放療、手術(shù)治療等多種有效方法治療宮頸癌,但宮頸癌患者的病死率仍居高不下,最主要的原因就是宮頸癌細胞發(fā)生了侵襲與轉(zhuǎn)移[10]。故尋找抗腫瘤細胞侵襲和轉(zhuǎn)移的新療法已成為當(dāng)前熱點及難點問題。在人類基因組中存在超過1 000多個miRNAs,每一個都可能調(diào)控數(shù)百個信使RNA(mRNA)。越來越多的證據(jù)[11-12]表明,miRNAs在大多數(shù)惡性腫瘤的發(fā)病機制中具有致癌或抑癌功能,其中許多與宮頸癌的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。
本研究的miR-612定位于11號染色體上,在不同腫瘤類型中表現(xiàn)出不同的表達水平。Sheng等[13]研究表明,miR-612在結(jié)直腸癌組織及細胞中表達下調(diào),這與miR-612直接抑制蛋白激酶B2(AKT2),進而抑制下游上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)信號通路有關(guān)。Zhou等[14]發(fā)現(xiàn),miR-612在食管鱗癌組織及細胞中高表達,可能通過調(diào)控腫瘤抑制蛋白P53(TP53)的表達來影響食管鱗癌細胞的遷移及侵襲。本實驗采用Lipofectamine2000分別將miR-612模擬物、miR-612 NC轉(zhuǎn)染至人宮頸癌SiHa細胞,并采用SYBR Green I實時熒光定量PCR方法檢測各組SiHa細胞miR-612的表達水平,發(fā)現(xiàn)miR-612 mimic組miR-612表達水平高于miR-612 mimic-NC組和空白對照組,提示本研究成功建立miR-612過表達SiHa細胞模型。進而,采用CCK-8法檢測了各組SiHa細胞的增殖情況,發(fā)現(xiàn)與miR-612 mimic-NC組和空白對照組比較,miR-612 mimic組各時段的增殖均受到抑制,提示過表達miR-612可抑制SiHa細胞的增殖。采用流式細胞術(shù)檢測miR-612模擬物處理后的SiHa細胞,發(fā)現(xiàn)其G0/G1期細胞比例增加,S期細胞比例降低。推測miR-612過表達可能通過使SiHa細胞持續(xù)處于G0/G1期來抑制其增殖。采用細胞劃痕實驗以及Transwell實驗分別檢測各組SiHa細胞的遷移和侵襲能力,發(fā)現(xiàn)miR-612 mimic組的遷移和侵襲能力均較miR-612 mimic-NC組和空白對照組降低,提示過表達miR-612會抑制SiHa細胞的遷移和侵襲。
綜上,過表達miR-612能使宮頸癌SiHa細胞的增殖活性降低、使G0/G1期的細胞比例增加、抑制SiHa細胞的遷移和侵襲。此后,以miR-612作用于宮頸癌的機制作為重點研究方向,從而為宮頸癌的早期診治及判斷miR-612如何參與宮頸癌的發(fā)生和發(fā)展提供更為有力的科學(xué)依據(jù)。