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        miR26a靶向EZH2抑制肝癌HepG2細(xì)胞的增殖活性

        2015-01-03 00:03:56隋承光李嘉2孟凡東姜又紅
        關(guān)鍵詞:熒光素酶靶向肝癌

        隋承光,李嘉2,孟凡東,姜又紅

        (中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 1.腫瘤所二室;2.采血中心,沈陽(yáng) 110001)

        miR26a靶向EZH2抑制肝癌HepG2細(xì)胞的增殖活性

        隋承光1,李嘉2,孟凡東1,姜又紅1

        (中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 1.腫瘤所二室;2.采血中心,沈陽(yáng) 110001)

        目的探討miR26a靶向EZH2抑制肝癌HepG2細(xì)胞的增殖活性的影響并探討其可能的分子機(jī)制。方法設(shè)計(jì)合成miR26a mimic,將細(xì)胞分為轉(zhuǎn)染試劑對(duì)照組(mock)、陰性對(duì)照組(control)和miR26a mimic組,采用Real-time PCR檢測(cè)轉(zhuǎn)染后細(xì)胞中miR26a的表達(dá)水平,MTT檢測(cè)細(xì)胞的增殖能力,流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞的凋亡情況,雙熒光素酶報(bào)告基因系統(tǒng)檢測(cè)miR26a與EZH2的靶向關(guān)系,Western blot檢測(cè)各組細(xì)胞中EZH2蛋白的表達(dá)。結(jié)果MTT分析及流式細(xì)胞術(shù)的檢測(cè)證實(shí)過(guò)表達(dá)miR26a能夠抑制肝癌細(xì)胞的增殖效應(yīng),促進(jìn)肝癌細(xì)胞的凋亡,雙熒光素酶報(bào)告基因系統(tǒng)以及Western blot的結(jié)果均證實(shí)miR26a能夠顯著下調(diào)EZH2在蛋白水平的表達(dá)。結(jié)論miR26a能夠顯著抑制肝癌HepG2細(xì)胞的增殖活性,并且與EZH2之間存在良好的靶向關(guān)系。

        miR26a;EZH2;HepG2細(xì)胞增殖

        微小RNA(microRNA,miRNA)是一類由約20~22 bp核苷酸組成的內(nèi)源性非編碼小RNA。通過(guò)與特定目標(biāo)的mRNA的3′-UTRs結(jié)合而發(fā)揮負(fù)調(diào)控的作用[1]。miR26a位于人類3號(hào)染色體上,全長(zhǎng)21個(gè)核苷酸,在多種組織廣泛表達(dá),其表達(dá)無(wú)特異性。大量的研究表明,miR26a抑制鼻咽癌、乳腺癌、肝癌細(xì)胞的增殖[2,3],但卻促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖[4]。miR26a在多種人類腫瘤中均呈下調(diào)趨勢(shì),miR26a的過(guò)表達(dá)可以通過(guò)抑制多個(gè)下游靶基因的表達(dá)來(lái)調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移[5,6]。研究顯示在涎腺腺樣囊性癌及鼻咽癌中,miR26a都可通過(guò)靶向果蠅zeste基因增強(qiáng)子人類同源基因2(enhancer of zeste homolog 2,EZH2)調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖活性[7,8]。但是miR26a是否也能通過(guò)調(diào)控EZH2改變肝癌細(xì)胞的增殖活性還需要我們進(jìn)一步深入研究。本研究采用生物信息學(xué)預(yù)測(cè)顯示miR26a與EZH2的3′-UTR區(qū)域存在良好的堿基互補(bǔ)關(guān)系,在此基礎(chǔ)上以人工化學(xué)合成的miR26a模擬物轉(zhuǎn)染肝癌HepG2細(xì)胞,分析細(xì)胞的增殖以及凋亡情況,并通過(guò)雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)和Western blot檢測(cè)miR26a與EZH2的靶向作用,探討miR26a通過(guò)靶向EZH2對(duì)肝癌細(xì)胞HepG2增殖能力的影響。

        1 材料與方法

        1.1 試劑

        肝癌細(xì)胞株HepG2購(gòu)于美國(guó)菌種保藏中心(American type culture collection,ATCC);四氮唑藍(lán)(MTT)(美國(guó)Sigma公司);兔抗EZH2、兔抗β-actin抗體以及辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的羊抗兔IgG(沈陽(yáng)Wanleibio公司);Annexin V-FICT/PI雙染細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒(美國(guó)BD公司);雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)系統(tǒng)(美國(guó)Promega公司);總RNA提取試劑盒、TUAN Script cDNA第一鏈合成試劑盒(北京天根生物科技有限公司);DMEM培養(yǎng)基(美國(guó)Invitrogen公司);胎牛血清(美國(guó)Hyclone公司);其他試劑為國(guó)產(chǎn)分析純。

        1.2 HepG2細(xì)胞的培養(yǎng)與轉(zhuǎn)染

        使用含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基在37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)肝癌細(xì)胞株HepG2。由上海吉瑪公司合成miR26a mimic和陰性對(duì)照(Control),按照Lipofectamine2000操作說(shuō)明進(jìn)行轉(zhuǎn)染,配置溶液1∶100 μL優(yōu)化液+8 μL脂質(zhì)體2000,室溫孵育5 min。溶液2∶100 μL優(yōu)化液+100 pmoL miR26a,室溫孵育5 min。將溶液1與溶液2混合,室溫下放置20 min,盡量使二者混勻。將轉(zhuǎn)染復(fù)合物加入6孔細(xì)胞板中,前后輕搖細(xì)胞板混合均勻。轉(zhuǎn)染4 h后更換完全培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)置單純轉(zhuǎn)染脂質(zhì)體組(Mock)作為對(duì)照,每組設(shè)置3個(gè)復(fù)孔。

        1.3 Real-time PCR檢測(cè)miR26a的表達(dá)

        Trizol法提取轉(zhuǎn)染后HepG2細(xì)胞的總RNA,采用反轉(zhuǎn)錄試劑盒將其反轉(zhuǎn)錄為cDNA,并以此cDNA為模板進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR擴(kuò)增。miR26a的上游引物為5′-GACGGCTTCAAGTAATCCAGG-3′,下游引物為5′-GTGCAGGGTCCGAGGTATTC-3′,實(shí)驗(yàn)同步以U6做為內(nèi)參,U6上游引物為5′-CTCGCTTCGGCAGCACA-3′,下游引物為5′-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3′。mRNA水平采用比較Ct數(shù)據(jù)法(2-△△Ct)進(jìn)行分析,每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

        1.4 MTT檢測(cè)細(xì)胞的增殖情況

        調(diào)整細(xì)胞密度,接種于96孔板。培養(yǎng)12 h后加入5 mg/mL的MTT溶液20 μL孔,繼續(xù)培養(yǎng)4 h。棄去含有MTT的培養(yǎng)液,按照150 μL/孔的濃度加入二甲基亞砜DMSO,充分溶解孔板內(nèi)的固體顆粒,10 min后于酶標(biāo)儀上檢測(cè)各孔在490 nm處的吸光度值,每組設(shè)置5個(gè)重復(fù),取平均值。

        1.5 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞的凋亡情況

        調(diào)整細(xì)胞密度,以5×105/瓶的密度接種于T25培養(yǎng)瓶中。收集所有細(xì)胞800 r/min離心5 min,棄上清;PBS洗滌細(xì)胞后重復(fù)離心,棄上清;殘留約50 μL的PBS,每管加入500 μL Binding Buffer輕輕重懸細(xì)胞。加入5 μL Annexin V-FITC混勻后,再加入5 μL Propidium Iodide,混勻。室溫避光孵育15 min,行流式細(xì)胞儀檢測(cè)。

        1.6 雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)miR26a與EZH2的靶向關(guān)系

        根據(jù)生物信息學(xué)預(yù)測(cè)結(jié)果,設(shè)計(jì)引物擴(kuò)增包含miR26a結(jié)合位點(diǎn)的EZH2 3′UTR,構(gòu)建并制備野生型pmirGLO-EZH2 3′UTR-WT和突變型pmirGLOEZH2 3′UTR-MT重組質(zhì)粒。EZH23′UTR-WT上游引物為 5′-GGTGCTAGCGAAAAAGAACATGCAGTTTGA-3′,下游引物為5′-GAGGTCGACCAAGGACAAGTTCAAGTATTC-3′;EZH2 3′UTRMT上游引物為5′-AGAAGTGCAGAACTTGTCCTTGT-3′,下游引物為5′-ACAAGTTCTGCACTTCTTTATTCAA-3′。將對(duì)數(shù)期細(xì)胞接種于96孔板中,將其分為6組:pmirGLO;pmirGLO-WT;pmirGLO-WT+ mimics NC;pmirGLO-WT+mimics;pmirGLO-MT+ mimics NC;pmirGLO-MT+mimics。37℃孵育24 h后棄掉上清,根據(jù)Promega公司雙熒光素酶基因檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書(shū)向各孔內(nèi)加入螢火蟲(chóng)和海腎熒光素酶試劑,檢測(cè)各孔的熒光活性。

        1.7 Western blot檢測(cè)蛋白的表達(dá)

        胰酶消化后收集細(xì)胞,4℃預(yù)冷的PBS洗滌3次。加入RIPA裂解液,提取轉(zhuǎn)染后細(xì)胞的總蛋白,BCA法進(jìn)行蛋白定量。取20 μg總蛋白上樣,經(jīng)SDS -PAGE電泳分離,將轉(zhuǎn)移至PVDF膜后封閉液封閉1 h,分別加入1∶1 000稀釋后的兔抗IgG,4℃條件下過(guò)夜孵育,TBST洗滌后加入按1∶5 000稀釋后的辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的羊抗兔IgG,室溫孵育45 min,TBST洗滌后ECL顯色曝光并測(cè)灰度值,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

        1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

        采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。所有數(shù)據(jù)采用x±s表示,組間比較采用t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        2.1 miR26a mimic成功轉(zhuǎn)染HepG2細(xì)胞

        本實(shí)驗(yàn)中將合成的miR26a mimic和陰性對(duì)照經(jīng)脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染HepG2肝癌細(xì)胞,48 h后經(jīng)Real-time PCR檢測(cè)后可見(jiàn)miR26a mimic轉(zhuǎn)染組中miR26a mRNA表達(dá)升高,明顯高于轉(zhuǎn)染試劑組和陰性對(duì)照組(P<0.01),而轉(zhuǎn)染試劑組與陰性對(duì)照組相比并無(wú)明顯變化,表明miR26a mimic成功轉(zhuǎn)染HepG2細(xì)胞,結(jié)果見(jiàn)圖1。

        2.2 miR26a mimic抑制HepG2細(xì)胞的增殖

        圖2顯示了miR26a mimic對(duì)HepG2細(xì)胞增殖活性的影響,control組與mock組相比,MTT的檢測(cè)結(jié)果無(wú)明顯差異。與control組相比,轉(zhuǎn)染后24 h開(kāi)始,細(xì)胞的存活受到抑制(P<0.05),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;隨著轉(zhuǎn)染時(shí)間的延長(zhǎng),MTT檢測(cè)結(jié)果OD值明顯降低(P<0.01),表明miR26a對(duì)肝癌HepG2細(xì)胞的增殖具有明顯的抑制作用。

        圖1 mi R26amimic轉(zhuǎn)染HepG2后mi R26a的表達(dá)情況Fig.1 miR26a mRNA expression in HepG2 cells after miR26a mimic transfection

        圖2 MTT檢測(cè)Hep G2細(xì)胞的增殖情況Fig.2 Proliferation of HepG2 cells by MTT

        2.3 miR26a mimic促進(jìn)HepG2細(xì)胞的凋亡

        使用Annexin V-FITC/PI雙染,流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞的凋亡情況,結(jié)果見(jiàn)圖3。與mock組相比,control組發(fā)生凋亡的細(xì)胞比率并無(wú)明顯變化,而轉(zhuǎn)染miR26a mimic后的細(xì)胞的早期凋亡率和總凋亡率均明顯升高(P<0.01),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;表明miR26a對(duì)肝癌HepG2細(xì)胞的凋亡具有明顯的促進(jìn)作用。

        表1 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)HepG2細(xì)胞的細(xì)胞凋亡率(x±s,n=3)Fig.1 The percentage of apoptosis of HepG2 cells by flow cytometric analysis(x±s,n=3)

        2.4 miR26a靶向調(diào)控EZH2的表達(dá)

        雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)結(jié)果顯示(圖4),共轉(zhuǎn)染pmirGLO-WT和mimic的HepG2細(xì)胞其熒光活性顯著降低(P<0.01),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;而將pmirGLO-WT與mimic NC或者pmirGLO-MT與mimic共轉(zhuǎn)染后,并不能改變細(xì)胞中的熒光素酶活性,結(jié)果表明miR26a與EZH2 3′UTR可特異性結(jié)合。

        2.5 miR26a對(duì)EZH2蛋白生成的影響

        圖5結(jié)果顯示轉(zhuǎn)染miR26a mimic后,EZH2的表達(dá)明顯降低,顯著低于mock組和control組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),而mock組與control組之間相比,EZH2蛋白的表達(dá)并沒(méi)有發(fā)生變化,說(shuō)明miR26a能夠抑制HepG2細(xì)胞中EZH2蛋白的表達(dá)。

        3 討論

        肝細(xì)胞性肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)惡性程度極高,預(yù)后差,世界上有約半數(shù)的肝癌患者位于中國(guó)。早期診斷難、復(fù)發(fā)性高、缺乏有效的針對(duì)性治療是目前肝癌治療困難的主要原因。目前腫瘤的基因治療逐漸成為臨床應(yīng)用中具有前景的靶向治療,因此尋找新的治療手段一直是國(guó)內(nèi)外肝癌治療研究的熱點(diǎn)[9,10]。人肝癌細(xì)胞HepG2屬人肝癌細(xì)胞系,惡性程度較高,能大容量培養(yǎng),乙肝表面抗原陰性,廣泛應(yīng)用于肝癌的臨床毒理性試驗(yàn)研究、抗腫瘤機(jī)制研究及肝臟疾病發(fā)病機(jī)理研究。

        圖3 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞的凋亡Fig.3 The percentage of apoptosis of HepG2 cells by flow cytometric analysis.

        圖 4 雙熒光素酶檢測(cè)mi R26a與EZH2的靶向熒光強(qiáng)度Fig.4 The luciferase activities after 3′UTR and miR26a mimic cotransfection

        2002年《Nature》首次報(bào)道EZH2與前列腺癌轉(zhuǎn)移的關(guān)系以來(lái)[11],越來(lái)越多的研究者逐漸意識(shí)到EZH2的表達(dá)失調(diào)參與了多種腫瘤的發(fā)病過(guò)程。最近幾年有關(guān)EZH2在腫瘤發(fā)病機(jī)制中的作用及作用機(jī)理的研究成果相繼在《Cancer Cell》[12~16]等權(quán)威雜志上發(fā)表。研究證實(shí),在多種腫瘤中EZH2呈現(xiàn)高表達(dá),包括結(jié)腸癌、黑色素瘤、前列腺癌、胃癌、乳腺癌、淋巴瘤、肝癌和肺癌等,其高表達(dá)可促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移,并可作為判斷前列腺癌和乳腺癌病人預(yù)后的預(yù)測(cè)指標(biāo)。

        對(duì)于在腫瘤組織中發(fā)揮抑癌基因作用的miRNA,通常采用轉(zhuǎn)染化學(xué)修飾的miRNA mimic和持續(xù)產(chǎn)生功能性miRNA的DNA質(zhì)粒來(lái)實(shí)現(xiàn)[17]。迄今為止,丹麥Santaris研發(fā)的首個(gè)miRNA藥物miravirsen,即肝臟特異性miR-122阻斷劑已通過(guò)美國(guó)FDA的I期臨床認(rèn)證[18],為miRNA的基因治療和臨床應(yīng)用帶來(lái)了新的曙光與希望。

        圖5 Western blot檢測(cè)EZH2的表達(dá)情況Fig.5 EZH2 expressed analysis by Western blot

        以往的研究中,科學(xué)家們普遍認(rèn)為miR26a在腫瘤中是抑瘤基因,通常認(rèn)為抑瘤基因的作用是抑制腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。MiR26a抑制肝HCC細(xì)胞增殖已經(jīng)被證實(shí)[19],然而其對(duì)HCC細(xì)胞的遷移與侵襲具有促進(jìn)作用。研究證實(shí)降低EZH2的表達(dá)則顯著阻滯了HepG2細(xì)胞的增殖,這與miR26a的作用結(jié)果一致,表明MiR26a有可能是通過(guò)靶向EZH2從而達(dá)到抑制細(xì)胞增殖的目的,但對(duì)肝癌細(xì)胞的遷移與侵襲之間的關(guān)系還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

        本研究中用人工合成的miR26a寡聚核苷酸瞬時(shí)轉(zhuǎn)染HepG2細(xì)胞,探討了miR26a對(duì)HepG2細(xì)胞增殖、凋亡的影響。Real-time PCR實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)miR26a mimic成功轉(zhuǎn)染HepG2細(xì)胞;MTT及流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,miR26a轉(zhuǎn)染后HepG2細(xì)胞的增殖能力受到抑制,細(xì)胞凋亡率明顯增多,表明肝癌細(xì)胞的增殖活性受到miR26a的影響而降低;同時(shí)雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)和Western blot對(duì)miR26a與EZH2之間的靶向關(guān)系進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示miR26a確實(shí)能夠與EZH2 3′UTR進(jìn)行結(jié)合,證實(shí)了miR26a能夠抑制肝癌HepG2細(xì)胞的增殖活性,這個(gè)過(guò)程是通過(guò)下調(diào)EZH2的蛋白表達(dá)實(shí)現(xiàn)的,提示兩者之間具有良好的靶向關(guān)系。

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        (編輯裘孝琦)

        miR26a Suppresses Proliferation of HepG2 Cellsby Targeting EZH2

        SUICheng-guang1,LIJia2,MENGFan-dong1,JIANGYou-hong1
        (1.Institute of Cancer Research,second division,The First Hospital,China Medical University,Shenyang 110001,China;2.The Blood-collection Centers,The First Hospital,China MedicalUniversity,Shenyang 110001,China)

        Objective To investigate the effect of miR26a on proliferation of human hepatocarcinoma HepG2cells and its relationship with EZH2.MethodsSynthetic miR26a mimic and its negative control were transfected into HepG2 cells by liposome method.We divided cells into three groups:mock group,control group and miR26a mimic group.After transfection,the expression of miR26a at mRNA level was detected by quantitative real-time PCR.The effect of miR26a on the proliferation of HepG2 cells was analyzed by MTT,and the percentage of apoptosis was detected by flow cytometric analysis.The target relationship between miR26a and EZH2was identified by Dual-Luciferase Assay System.Expression of EZH2 was analyzed by Western blot.ResultsMTT assay showed that miR26a overexpression significantly inhibited the proliferation of HepG2 cells.In addation,the flow cytometric results showed that miR26a could promote the apoptosis of HepG2 cells.The target relationship between miR26a and EZH2was identified by Dual-Luciferase Assay System and miR26a down-regulate the expression of EZH2.ConclusionThe miR26a overpression could inhibitHepG2 cells proliferation through targeting EZH2.

        miR26a;EZH2;HepG2 cell proliferation

        R735.3

        A

        0258-4646(2015)04-0327-05

        沈陽(yáng)市科技項(xiàng)目國(guó)際合作專項(xiàng)(F12-278-6-09)

        隋承光(1964-),男,副教授,碩士.

        E-mail:cgsui1964@163.com

        2014-10-14

        網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:

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