王順業(yè),徐瑞容,黃紅銘,丁潤生,那文秀,張立娜
(南通大學附屬醫(yī)院血液科,江蘇226001)
多發(fā)性骨髓瘤(multiplemyeloma,MM)是漿細胞惡性增殖性疾病中最常見的一種。近年研究表明MM 中存在 miR-15a,miR-16-1,miR-17-92 家族,miR-32,miR-21等多種miRNA[1]的異常表達。其異常表達會影響MM細胞的生物學功能,促進疾病的發(fā)生發(fā)展,近年來miRNA在MM中越來越受到重視。MiR-17-92家族是原癌基因的多順反子miRNA,位于13號染色體上的第25個開放閱讀框。在人基因組中編碼 miR-17-5P、miR-17-3P、miR-18a、miR-19a、miR-20a、miR-19b-1、miR-92-1 等 7 個miRNAs。已證實 miR-17-92在肝癌[2]、食管鱗癌[3]等多種惡性腫瘤中過度表達,通過作用于相應靶基因影響惡性腫瘤形成的信號通路,進而影響腫瘤細胞的生物學功能。研究表明miR-17-3P在肝細胞癌[4]、前列腺癌[5]等惡性腫瘤中,通過對不同靶向基因的調(diào)節(jié)作用影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展,而miR-17-3P對MM腫瘤細胞的影響尚少有研究。本研究觀察了miR-17-3P在MM細胞系中的表達情況及其對MM細胞活力、細胞周期的影響,有利于幫助我們更多的探究miRNA在多發(fā)性骨髓瘤中的生物學作用。
1.1 材料 (1)MM細胞株及對照標本:MM細胞系U266(中科院上海細胞庫),RPMI8226(北京協(xié)和細胞中心),KM3細胞株由上海第二軍醫(yī)大學長征醫(yī)院血液科侯健教授惠贈。對照標本為正常人志愿者骨髓單個核細胞,已取得知情同意。(2)主要試劑:RPMI1640培養(yǎng)液、胎牛血清和淋巴細胞分層液(美國GIBCO公司),RT-PCR試劑盒(Fermentas公司),Trizol、轉(zhuǎn)染試劑 lipofectamine2000(invitrogen 公司),MTT試劑、細胞周期試劑(碧云天生物公司),miR-17-3P引物由睿安生物合成,miR-17-3P模擬物和抑制物由百奧生物設計合成。
1.2 方法 (1)細胞培養(yǎng):多發(fā)性骨髓瘤細胞株RPMI8226、U266、KM3置于含 10%胎牛血清的 RPMI1640培養(yǎng)液中,于37℃、5%CO2飽和濕度進行培養(yǎng),傳至2~3代進行實驗。(2)RT-PCR法測定miR-17-3P表達水平:Trizol法抽提總RNA,采用RTPCR反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA,SYBR Green法進行擴增。MiR-17-3P引物序列為 17-3P-RT:5’-CTCAACTGGTGTCGTGGAGTCGGCAATTCAGTTGAGC TACAAGT-3’;17-3P-F:5’-ACACTCCAGCTGGG actgcagtgaaggcac-3’;17-3P-R:5’-TGGTGTCGTGGAGTCG-3’。內(nèi)參 U6 引物序列為 U6-F:5’-CTCG CTTCGGCAGCACA-3’,U6-R:5’-AACGCTTCACG AATTTGCGT-3’。(3)MiR-17-3P 模擬物和抑制物轉(zhuǎn)染骨髓瘤細胞株:取對數(shù)生長期U266細胞,以4.0×105/L接種于6孔板中,培養(yǎng)24h。按照lipofectamine2000說明書進行轉(zhuǎn)染,轉(zhuǎn)染后6h換含10%胎牛血清的完全培養(yǎng)基。轉(zhuǎn)染后24h,48h,72h收集細胞用于實驗。(4)MTT法檢測細胞增殖活性:轉(zhuǎn)染后細胞更換培養(yǎng)基后,以(3~4)×104/mL接種于96孔板,每孔200μL,于37℃、5%CO2飽和濕度培養(yǎng)。24h、48h、72h后分別進行以下步驟:每孔加入MTT溶液(5mg/mL)20μL,37℃孵箱中繼續(xù)孵育 4h,終止培養(yǎng),離心(1000r/min,5min),棄去孔內(nèi)培養(yǎng)液。每孔加入150μL DMSO,振蕩10min,使結晶物充分溶解。選擇490nm波長,在酶聯(lián)免疫檢測儀上測定各孔光吸收值,記錄結果。以時間為橫軸,光吸收值為縱軸繪制細胞生長曲線。(5)細胞周期檢測:收集轉(zhuǎn)染后細胞,細胞周期試劑盒進行PI染色,流式細胞儀檢測細胞周期。
1.3 統(tǒng)計學處理 采用GraphPad.Prism.v5.0軟件,計量資料結果以均數(shù)±標準差(xˉ±s)表示,對多個樣本均數(shù)進行單因素方差分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 MiR-17-3P在骨髓瘤細胞中表達 采用實時熒光定量PCR檢測MM細胞株RPMI8226、U266、KM3及正常人骨髓單個核細胞中miR-17-3P的表達量。發(fā)現(xiàn)MM 細胞株 RPMI8226、U266、KM3中miR-17-3P相對表達量均明顯高于正常人骨髓細胞(圖 1)。
圖1 實時熒光定量PCR檢測miR-17-3P的表達情況(P<0.05)
2.2 MiR-17-3P促進多發(fā)性骨髓瘤細胞的增殖前期試驗已證實miR-17-3P在U266細胞株中的表達量較高,分別用MiR-17-3P模擬物和抑制物轉(zhuǎn)染U266細胞進行MTT檢測,發(fā)現(xiàn)利用模擬物上調(diào)miR-17-3P后,U266的細胞活力較對照組明顯提高,48h時作用效果最為顯著;相反,下調(diào)miR-17-3P后,U266的細胞活力降低(圖2)。
圖2 MTT檢測細胞增殖活力
2.3 MiR-17-3P對多發(fā)性骨髓瘤細胞周期的影響分別對轉(zhuǎn)染miR-17-3P模擬物和抑制物的U266細胞進行細胞周期檢測(表1)。發(fā)現(xiàn)上調(diào)miR-17-3P后,G1期細胞比例較對照組有所減少,S期細胞比例明顯增多;相反下調(diào)miR-17-3P后,細胞多被阻滯在G1期(圖3)。
表1 細胞周期進行轉(zhuǎn)染miR-17-3P模擬物和抑制物的 U266 細胞的檢測結果(xˉ±s)
圖3 MiR-17-3P對MM細胞周期的影響
已有研究證實,miR-17-92家族與MM的腫瘤發(fā)生學密切相關[6]。在MM中miR-17-92家族的異常表達會大大縮短患者的無進展生存期[7],對其預后影響較大。最近研究表明,miR-17-92家族的成員之一miR-17與MM患者無進展生存期縮短密切相關,即miR-17與MM患者預后不良有關。Shan SW等[4]在研究肝癌細胞miR-17的生理學作用時指出,表達miR-17前體的轉(zhuǎn)基因小鼠,會同時大量表達成熟體miR-17-5P和過客鏈miR-17-3p。MiR-17-3P作為過客鏈存在,其在腫瘤形成中的作用極易被忽視。我們通過RT-PCR檢測MM細胞株RPMI8226、U266、KM3與正常人骨髓單個核細胞中miR-17-3P的表達量,結果發(fā)現(xiàn)miR-17-3P表達量的升高可能與MM的腫瘤發(fā)生密切相關。
MiRNA在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控基因的表達,我們設計了miR-17-3P模擬物和抑制物來探究miR-17-3P的改變對MM細胞生物學特性的影響。將分別轉(zhuǎn)染miR-17-3P模擬物和抑制物后的U266細胞來探究miR-17-3P對MM細胞活力的影響。發(fā)現(xiàn)上調(diào)miR-17-3P后,U266細胞活力明顯提高,由此認為miR-17-3P可能對MM細胞活力有影響。為了進一步探究miR-17-3P對MM細胞增殖的影響,將分別轉(zhuǎn)染miR-17-3P模擬物,和抑制物的U266細胞在轉(zhuǎn)染后48h進行細胞周期檢測,發(fā)現(xiàn)利用模擬物上調(diào)miR-17-3P后,G1期細胞比例低于S+G2期,細胞多處于增殖期。相反,利用抑制物下調(diào)miR-17-3P后,細胞多被阻滯在G1期,增殖期細胞比例有所減少。研究發(fā)現(xiàn),miR-17-92家族在細胞內(nèi)表達升高,可能通過促進G1/S期的轉(zhuǎn)變加速細胞周期進程[8],本實驗的結果證實了這一點。由此說明miR-17-3P影響MM細胞周期,miR-17-3P高表達可能促進MM細胞增殖。
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