武艷飛,楊衛(wèi)平,邵莉
湖州市第一人民醫(yī)院口腔科,浙江湖州 313000
口腔鱗狀細(xì)胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)約占口腔惡性腫瘤的90%。在過(guò)去的20 年中,OSCC 的治療手段有所進(jìn)展,但OSCC 患者的5年生存率仍不足55%[1]。轉(zhuǎn)錄因子SNAI1 為轉(zhuǎn)錄抑制因子Snail 家族成員之一,目前普遍認(rèn)為,SNAI1可通過(guò)調(diào)控下游靶基因上皮鈣黏素(E-cadherin)等的表達(dá)介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelialmesenchymal transition,EMT),促進(jìn)腫瘤的遷移與侵襲。相關(guān)文獻(xiàn)證實(shí),SNAI1 在黑色素瘤、結(jié)腸癌、胃癌、肝癌、口腔鱗癌、乳腺癌、胰腺癌等多種腫瘤中高表達(dá)[2-8]。但SNAI1 在OSCC 中的研究較少,本研究通過(guò)沉默轉(zhuǎn)錄因子SNAI1 觀(guān)察其在OSCC Tca8113 細(xì)胞中的表達(dá)情況及對(duì)OSCC Tca8113 細(xì)胞生物活性的影響。
人舌鱗癌細(xì)胞Tca8113(貨號(hào):BFN60700396)購(gòu)買(mǎi)于BFB 生命科學(xué)有限公司。
DMEM 培養(yǎng)基(貨號(hào):10567014)、胎牛血清(fetal boyine serum,F(xiàn)BS)(貨號(hào):SH30080.03)、0.25%胰酶消化液(貨號(hào):SH30042.01)均購(gòu)自美國(guó)Gibco 公司;脂質(zhì)體LipofectamineTM2000(Invitrogen,美國(guó),貨號(hào):11668027);MTT 檢測(cè)試劑盒、BCA蛋白檢測(cè)試劑盒(上海嶸崴達(dá)實(shí)業(yè)有限公司,貨號(hào):23250、4890-025-K);SYBR Premix Ex TaqTM(Tli RNaseH Plus)、PrimeScriptTM RT reagent Kit with gDNA Eraser Kit(Perfect Real Time)(TAKARA公司,日本,貨號(hào):RR820A、RR047AA);膜聯(lián)蛋白 V-異硫氰酸熒光素/碘化丙啶(Annexin V-fluoresceinisothiocyanate/propidium iodide,Annexin V-FITC/PI)細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒(BD 公司,美國(guó),貨號(hào):556547);GAPDH 兔多抗(Bioworld 公司,美國(guó));兔抗SNAI1、兔抗胱天蛋白酶3(caspase-3)、兔抗基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-2、MMP-9(Abcam,美國(guó),貨號(hào):ab216347、ab13748、ab92536、ab228402);兔抗Bax、兔抗c-Myc、兔抗Bcl-2、兔抗cyclin D1(R&DSYSTEMS,美國(guó),貨號(hào):MAB846、MAB3696、MAB8272、MAB4314);辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔二抗(Santa Cruz 公司,美國(guó),貨號(hào):sc2004);SNAI1 shRNA(sh-SNAI1)及其陰性對(duì)照(sh-control)(上海生工生物公司)。
流式細(xì)胞儀(BD 公司,美國(guó));酶聯(lián)免疫標(biāo)記分析儀(雷勃Multiskan MK-3,芬蘭);CO2培養(yǎng)箱(SHEL-LAB 公司,美國(guó));熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)儀(ABI 公司,美國(guó));倒置顯微鏡(OLYMPUS公司,日本)。
1.3.1 細(xì)胞培養(yǎng) Tca8113 細(xì)胞復(fù)蘇后,將其置于10% FBS DMEM 培養(yǎng)基中,在37℃、含5%CO2的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
1.3.2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染與實(shí)驗(yàn)分組 實(shí)驗(yàn)分為 3 組:Tca8113 細(xì)胞組、sh-control 組、sh-SNAI1 組,其中sh-control 組、sh-SNAI1 組分別用 sh-control、sh-SNAI1 轉(zhuǎn)染Tca8113 細(xì)胞,而Tca8113 細(xì)胞組不作任何處理,轉(zhuǎn)染48h 后進(jìn)行檢測(cè)。
1.3.3 MTT 法檢測(cè)Tca8113 細(xì)胞增殖 Tca8113 細(xì)胞調(diào)整為1×105個(gè)/ml,將其接種于96 孔板(100μl/孔),48h 后,添加MTT 溶液10μl,4h 后,每孔添加二甲基亞砜150μl,充分混勻,酶標(biāo)儀檢測(cè)492nm波長(zhǎng)處的光密度(optical density,OD)值。細(xì)胞存活率=實(shí)驗(yàn)組OD 值/對(duì)照組OD 值×100%。
1.3.4 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)Tca8113 細(xì)胞凋亡 各組Tca8113 細(xì)胞培養(yǎng)24h 后,依據(jù)Annexin V-FITC/PI凋亡檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書(shū)的操作方法,先加入5μl Annexin V-FITC,再加入5μl PI,室溫條件下避光反應(yīng)20min,使用流式細(xì)胞儀觀(guān)察各組Tca8113 細(xì)胞凋亡情況。
1.3.5 Transwell 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)Tca8113 細(xì)胞侵襲能力首先在小室內(nèi)加入100μl 稀釋好的Matrigel 基質(zhì)膠放置超凈臺(tái)紫外線(xiàn)消毒殺菌過(guò)夜,在小室上部加入200μl 無(wú)血清培養(yǎng)基,下室中加入600μl 含10% FBS的DMEM 高糖培養(yǎng)液,48h 后棄去24 孔板下室中的培養(yǎng)基,加入無(wú)水乙醇對(duì)細(xì)胞進(jìn)行固定,結(jié)晶紫染色,輕輕擦掉未侵入基質(zhì)膠中的Tca8113 細(xì)胞,顯微鏡下觀(guān)察并記錄侵襲細(xì)胞個(gè)數(shù),取平均值。
1.3.6 劃痕愈合實(shí)驗(yàn)評(píng)估Tca8113 細(xì)胞遷移能力Tca8113 細(xì)胞以l×106cell/ml 的濃度接種于6 孔板,使用10μl 槍頭進(jìn)行劃線(xiàn),分別在0h 和24h 觀(guān)察拍照記錄同一位置的劃痕寬度,并依據(jù)公式[劃痕愈合率=(0h 劃痕寬度-24h 劃痕寬度)/0h 劃痕寬度×100%]計(jì)算劃痕愈合率。
1.3.7 實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)檢測(cè) SNAI1 mRNA 表達(dá)水平 利用Trizol 一步法進(jìn)行RNA 提??;取1μl RNA 利用反轉(zhuǎn)錄試劑盒進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄得到cDNA。采用SYBR Green 試劑盒評(píng)價(jià)SNAI1 mRNA表達(dá)水平。循環(huán)條件如下:94℃ 5min,94℃ 30s,58℃ 20s 和72℃ 40s,35 個(gè)循環(huán),最后72℃ 5min。引物序列:SNAI1 正向引物5'-TTCTTCTGCGCTA CTGCTGCG-3',反向引物5'-GGGCAGGTATGGAG AGGAAGA-3';GAPDH 正向引物5'-GCACCGTCAA GGCTGAGAAC-3',反向引物5'-TGGTGAAGACGC CAGTGGA-3'。
1.3.8 蛋白質(zhì)印跡法檢測(cè)SNAI1、c-Myc、cyclin D1、Bcl-2、Bax、caspase-3、MMP-2、MMP-9 蛋白表達(dá)水平 按照實(shí)驗(yàn)分組處理細(xì)胞后48h,收取各組細(xì)胞,分別加入蛋白裂解液進(jìn)行總蛋白提取。用BCA蛋白試劑盒檢測(cè)其蛋白濃度,于99℃進(jìn)行蛋白變性,并進(jìn)行10% SDS 凝膠電泳,轉(zhuǎn)膜,5%脫脂奶粉封膜1h,分別添加兔抗SNAI1(1∶500)、c-Myc(1∶1000)、cyclin D1(1∶200)、Bcl-2(1∶500)、Bax(1∶1000)、caspase-3(1∶500)、MMP-2(1∶200)、MMP-9(1∶200)4℃下過(guò)夜孵育,次日添加兔二抗(1∶5000)孵育膜1h,再使用ECL 底物進(jìn)行顯色,Image J 軟件進(jìn)行定量分析。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,符合正態(tài)分布及方差齊性的采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
sh-control組和Tca8113細(xì)胞組中SNAI1 mRNA表達(dá)水平比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[(1.07±0.14)vs.(1.06±0.13),P>0.05];但與sh-control 組相比,sh-SNAI1 組中SNAI1 mRNA 表達(dá)水平顯著降低[(1.07±0.14)vs.(0.51±0.08),P<0.05]。
sh-control 組與Tca8113 細(xì)胞組的細(xì)胞存活率和c-Myc、cyclin D1 蛋白表達(dá)比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);但與sh-control 組相比,sh-SNAI1 組的細(xì)胞存活率和c-Myc、cyclin D1 蛋白表達(dá)均顯著降低(P<0.05),見(jiàn)圖1、表1。
圖1 各組增殖相關(guān)蛋白條帶圖
表1 沉默SNAI1 對(duì)Tca8113 細(xì)胞增殖的影響()
表1 沉默SNAI1 對(duì)Tca8113 細(xì)胞增殖的影響()
注:與sh-control 組比較,*P<0.05
sh-control 組和Tca8113 細(xì)胞組的細(xì)胞凋亡率和Bcl-2、Bax、caspase-3 蛋白表達(dá)比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);sh-SNAI1 組的細(xì)胞凋亡率和Bax、caspase-3 蛋白表達(dá)顯著高于sh-control組(P<0.05),Bcl-2 蛋白表達(dá)顯著低于sh-control組,見(jiàn)圖2、表2。
表2 沉默SNAI1 對(duì)Tca8113 細(xì)胞凋亡的影響()
表2 沉默SNAI1 對(duì)Tca8113 細(xì)胞凋亡的影響()
注:與sh-control 組比較,*P<0.05
圖2 各組凋亡相關(guān)蛋白條帶圖
sh-control 組和Tca8113 細(xì)胞組的劃痕愈合率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[(26.38±2.53)%vs.(25.66±2.37)%,P>0.05];與sh-control 組比較,sh-SNAI1 組的劃痕愈合率顯著降低[(26.38±2.53)%vs.(10.36±1.53)%,P<0.05],見(jiàn)圖3。
圖3 劃痕試驗(yàn)檢測(cè)各組細(xì)胞的遷移能力(×100)
sh-control 組和Tca8113 細(xì)胞組的侵襲細(xì)胞數(shù)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[(165.77±12.16)個(gè)vs.(164.89±12.55)個(gè),P>0.05];與 sh-control組比較,sh-SNAI1 組的侵襲細(xì)胞數(shù)顯著減少[(165.77±12.16)個(gè)vs.(80.13±11.37)個(gè),P<0.05],見(jiàn)圖4。
圖4 Transwell 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)各組細(xì)胞侵襲能力(結(jié)晶紫染色,×200)
sh-control 組和Tca8113 細(xì)胞組的SNAI1、MMP-2、MMP-9 蛋白表達(dá)比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與sh-control 組比較,sh-SNAI1 組的SNAI1、MMP-2、MMP-9 蛋白表達(dá)水平均顯著降低(P<0.05),見(jiàn)圖5、表3。
圖5 各組SNAI1 蛋白及侵襲遷移相關(guān)蛋白條帶圖
表3 沉默SNAI1 對(duì)SNAI1、MMP-2、MMP-9蛋白表達(dá)的影響()
表3 沉默SNAI1 對(duì)SNAI1、MMP-2、MMP-9蛋白表達(dá)的影響()
注:與sh-control 組比較,*P<0.05
OSCC 是常見(jiàn)的惡性腫瘤,盡管治療手段取得較大進(jìn)展,但OSCC 患者的存活率仍低于50%[9-10]。OSCC 發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,至今尚未完全明確。
SNAI1 作為關(guān)鍵的EMT 調(diào)節(jié)因子,在侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用,主要與SNAI1 抑制E-cadherin表達(dá)而介導(dǎo)上皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化有關(guān)[11]。在骨肉瘤細(xì)胞研究中,miR-153 通過(guò)靶向抑制SNAI1控制腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)、遷移和EMT[12]。在乳腺癌MCF7 細(xì)胞中,沉默SNAI1 可影響EMT 相關(guān)蛋白表達(dá),減弱腫瘤的擴(kuò)散、遷移和侵襲能力[13]。此外,值得注意的是,在OSCC 細(xì)胞系SCC-9 和HSC-4 的細(xì)胞研究中,核粒梭菌可通過(guò)上調(diào)SNAI1 表達(dá),促進(jìn)OSCC 細(xì)胞中EMT 轉(zhuǎn)化[14]。另外,Yang 等[15]研究發(fā)現(xiàn)SNAI1 在OSCC 組織中高表達(dá),且與T 分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期和分化程度有關(guān),與Song 等[16]研究結(jié)果相吻合,對(duì)OSCC 的臨床診斷、預(yù)后預(yù)測(cè)和靶向治療具有重要的理論參考價(jià)值?;谝陨涎芯浚?dāng)細(xì)胞轉(zhuǎn)染sh-SNAI1 后,SNAI1 mRNA 表達(dá)水平顯著降低,細(xì)胞存活率、劃痕愈合率與侵襲細(xì)胞數(shù)顯著降低,凋亡率顯著升高,Tca8113 細(xì)胞增殖、遷移、侵襲均降低,促進(jìn)細(xì)胞凋亡;蛋白質(zhì)印跡法檢測(cè)結(jié)果顯示,cyclin D1、MMP-2、MMP-9、c-Myc、Bcl-2 水平顯著降低,細(xì)胞凋亡蛋白caspase-3、Bax水平顯著升高,進(jìn)一步表明沉默 SNAI1 可抑制Tca8113 細(xì)胞的惡性行為。
綜上所述,沉默SNAI1 可抑制OSCC 的增殖、侵襲與遷移,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,為OSCC 的診治提供新靶點(diǎn),但由于機(jī)制復(fù)雜,單一細(xì)胞研究存在不足之處,后續(xù)將進(jìn)一步研究以證實(shí)。