趙進(jìn),王昌敏
新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院,烏魯木齊830001
多發(fā)性骨髓瘤(MM)是一種由于漿細(xì)胞惡性增殖導(dǎo)致的血液惡性腫瘤,多發(fā)于老年人[1]。MM發(fā)病率占所有血液性惡性腫瘤的13%,是臨床常見的惡性腫瘤之一[2]。MM的主要臨床特征為溶骨性骨病變、高鈣血癥、腎功能不全、免疫球蛋白水平下降和骨髓血管生成增加等[3]。維生素D是骨骼代謝的基本介質(zhì),具有調(diào)節(jié)鈣穩(wěn)態(tài)的作用,維生素D缺乏可影響骨礦化和骨吸收過程。維生素D受體(VDR)屬于二類核受體家族,維生素D主要通過作用于VDR而發(fā)揮生物學(xué)作用。盡管包括蛋白酶體抑制劑和免疫調(diào)節(jié)劑在內(nèi)的新型藥物可有效改善MM患者的臨床癥狀,但其整體治療效果仍不理想,患者中位生存期僅為7年[4,5]。微小RNA(miRNA)是內(nèi)源性的非編碼RNA,主要通過與靶基因mRNA結(jié)合而調(diào)控基因表達(dá)。研究表明,miRNA在包括MM在內(nèi)的多種癌癥的發(fā)生和發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用[6,7]。2018年1月~2019年12月,本研究觀察了miR-125a-5p在MM細(xì)胞中的表達(dá)變化及其對(duì)細(xì)胞增殖的影響,并探討其與VDR的關(guān)系?,F(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 材料 細(xì)胞:人多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞系U266、人正常骨髓原代細(xì)胞均購自美國ATCC細(xì)胞庫。主要試劑:10%胎牛血清購自美國Gibco公司,RPMI 1640培養(yǎng)基購自武漢普諾賽生命科技有限公司,M-MLV逆轉(zhuǎn)錄酶、RNA酶抑制劑、oligo dT、SYBR MasterMix均購自上海遠(yuǎn)慕生物科技有限公司;qPCR試劑盒購自北京康為世紀(jì)生物科技有限公司,TRIzol試劑盒購自日本TaKaRa公司,抗VDR抗體購自美國Abcam公司。miR-125a-5p引物序列由上海生工生物工程有限公司設(shè)計(jì)合成。
1.2 U266細(xì)胞、人正常骨髓原代細(xì)胞 miR-125a-5p表達(dá)檢測 采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR法。將U266細(xì)胞、人正常骨髓原代細(xì)胞置于含10%胎牛血清和適量青-鏈霉素的RPMI 1640培養(yǎng)基中,37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。取生長狀態(tài)良好的兩種細(xì)胞,采用TRIzol法提取總RNA,通過逆轉(zhuǎn)錄酶在20 μL體系中合成cDNA。miR-125a-5p上游引物5′-AGCGCGTCCCTGAGACCCTTTAAC-3′,長度83 bp;下游引物5′-ATCCAGTGCAGGGTCCGAGG-3′,長度164 bp。內(nèi)參GAPDH上游引物5′-GGTGAAGGTCGGAGTCAACG-3′,長度18 bp;下游引物5′-CAAAGTTGTCATGGATGACC-3′,長度23 bp。PCR反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性 10 min;95 ℃變性15 s,60 ℃退火30 s,70 ℃延伸30 s,共40 個(gè)循環(huán)。采用2-ΔΔCt法計(jì)算miR-125a-5p相對(duì)表達(dá)量。
1.3 U266細(xì)胞、人正常骨髓原代細(xì)胞VDR蛋白表達(dá)檢測 采用Western blotting法。取生長狀態(tài)良好的 U266細(xì)胞、人正常骨髓原代細(xì)胞,在含有磷酸酶和蛋白酶抑制劑的RIPA裂解液中裂解細(xì)胞,提取總蛋白。BCA法統(tǒng)一定量蛋白樣品,隨后取相同量蛋白樣品通過SDS-PAGE電泳分離。電泳結(jié)束后將蛋白質(zhì)電轉(zhuǎn)移至甲醇浸泡的PVDF膜,5%脫脂牛奶室溫封閉1 h。封閉結(jié)束后加入VDR及內(nèi)參GAPDH一抗(稀釋比例分別為1∶1 000、1∶500),4 ℃孵育過夜;第二天加入HRP標(biāo)記的二抗(稀釋比例為1∶1 000),室溫孵育1 h。TBST洗滌,ECL法顯影,條帶曝光后采用Image J 軟件分析條帶灰度值,計(jì)算VDR蛋白相對(duì)表達(dá)量。
1.4 miR-125a-5p與VDR的相互作用觀察 TargetScan軟件分析結(jié)果顯示miR-125a-5p可與VDR序列配對(duì),見圖1。采用雙熒光素酶報(bào)告基因檢測miR-125a-5p與VDR的相互作用。方法如下:取對(duì)數(shù)生長期 U266細(xì)胞,以1×104/L接種于6孔板,作用24 h。將 U266細(xì)胞隨機(jī)分為四部分,分別采用Lipofectamine 2000轉(zhuǎn)染VDR-wt+NC質(zhì)粒、VDR-wt+miR-125a-5p mimic質(zhì)粒、VDR-mut+NC質(zhì)粒、VDR-mut+miR-125a-5p mimic質(zhì)粒。轉(zhuǎn)染48 h,加入PLB裂解細(xì)胞。將上清液轉(zhuǎn)移至不透光96孔酶標(biāo)板,加入Luciferase Assay Reagent Ⅱ(100 μL)反應(yīng)20 min,采用酶標(biāo)儀檢測熒光素酶相對(duì)活性。
圖1 TargetScan軟件分析miR-125a-5p與VDR序列配對(duì)結(jié)果
1.5 miR-125a-5p靶向VDR對(duì)U266細(xì)胞增殖能力影響的觀察
1.5.1 細(xì)胞分組處理 取生長狀態(tài)良好的U266細(xì)胞,以5×103/孔接種于96孔板。將細(xì)胞隨機(jī)分為inhibitor組、inhibitor+si-VDR組和空白對(duì)照組,inhibitor組采用Lipofectamine 2000轉(zhuǎn)染miR-125a-5p inhibitor及si-Con質(zhì)粒,inhibitor+si-VDR組轉(zhuǎn)染miR-125a-5p inhibitor及si-VDR質(zhì)粒,空白對(duì)照組轉(zhuǎn)染miR-NC及si-Con質(zhì)粒。
1.5.2 細(xì)胞增殖能力觀察 ①CCK-8法:三組轉(zhuǎn)染后0、24、48、72 h,每孔加入CCK-8溶液10 μL,置于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中孵育4 h,使用酶標(biāo)儀檢測450 nm處的光密度(OD)值。②集落形成實(shí)驗(yàn):將細(xì)胞培養(yǎng)液鋪于 6 孔板,三組按照1.5.1處理并轉(zhuǎn)染 24 h 后,加入瓊脂培養(yǎng)基,調(diào)整細(xì)胞密度為 1×104/L,混合均勻后接種于鋪有下層軟瓊脂的 6 孔板中。37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)14 d,每孔加入 200 μL噻唑藍(lán)溶液(5 mg/mL),繼續(xù)培養(yǎng)過夜,顯微鏡下觀察集落形成情況,并對(duì)集落形成個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
2.1 U266細(xì)胞、人正常骨髓原代細(xì)胞miR-125a-5p表達(dá)比較 U266細(xì)胞、人正常骨髓原代細(xì)胞miR-125a-5p相對(duì)表達(dá)量分別為 2.79±0.65、1,二者比較P<0.01。
2.2 U266細(xì)胞、人正常骨髓原代細(xì)胞VDR蛋白表達(dá)比較 U266細(xì)胞、人正常骨髓原代細(xì)胞VDR蛋白相對(duì)表達(dá)量分別為0.27±0.06、1,二者比較P<0.01。
2.3 miR-125a-5p與VDR的雙熒光素酶報(bào)告基因檢測結(jié)果 轉(zhuǎn)染VDR-wt+NC質(zhì)粒、VDR-wt+miR-125a-5p mimic質(zhì)粒的U266細(xì)胞細(xì)胞熒光素酶相對(duì)活性分別為1.00±0.38、0.23±0.05,二者比較P<0.01;轉(zhuǎn)染VDR-mut+NC質(zhì)粒、VDR-mut+miR-125a-5p mimic質(zhì)粒的U266細(xì)胞熒光素酶相對(duì)活性分別為1.02±0.03、1.05±0.04,二者比較P>0.05。
2.4 inhibitor組、inhibitor+si-VDR組和空白對(duì)照組細(xì)胞增殖能力比較 培養(yǎng)48、72 h, inhibitor組、inhibitor+si-VDR組和空白對(duì)照組培養(yǎng)相同時(shí)間下的OD值均依次升高,組間兩兩比較P均<0.05。見表1。inhibitor組、inhibitor+si-VDR組、空白對(duì)照組集落形成個(gè)數(shù)分別為 (143±25)、(359±38)、(421±11)個(gè),組間兩兩比較P均<0.05。
表1 兩組不同時(shí)間點(diǎn)細(xì)胞增殖能力比較
研究顯示,80%~90%的MM患者可出現(xiàn)溶解性骨損傷、高鈣血癥、病理性骨折和脊髓壓迫綜合征等臨床癥狀,而骨骼系統(tǒng)相關(guān)并發(fā)癥是導(dǎo)致MM患者死亡的主要原因[8,9]。MM的發(fā)病原因至今仍不清楚,現(xiàn)有的研究表明miRNA可能在MM的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。miRNA是由19~25個(gè)堿基組成的短鏈非編碼RNA,其通過誘導(dǎo)靶基因mRNA的降解或抑制翻譯來調(diào)節(jié)基因表達(dá)。miRNA的異常表達(dá)與人類癌癥發(fā)生密切相關(guān),包括MM[10]。王金行等[11]研究顯示,miR-21可通過下調(diào)SPRY2表達(dá)而影響MM細(xì)胞的增殖和侵襲能力。郁佳佳等[12]研究報(bào)道,miR-202可增強(qiáng)MM細(xì)胞中B細(xì)胞活化因子表達(dá)。miR-125a屬于microRNA家族,定位于人類19號(hào)染色體上。最近的研究表明,miR-125a-5p在多種癌細(xì)胞的增殖、遷移和凋亡過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。張思毅等[13]報(bào)道,miR-125a-5p可抑制喉癌細(xì)胞增殖、促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞侵襲[14]。但是miR-125a-5p在MM中的作用并不清楚。本研究結(jié)果顯示,U266細(xì)胞miR-125a-5p表達(dá)明顯高于人正常骨髓原代細(xì)胞,且inhibitor組細(xì)胞增殖能力明顯低于空白對(duì)照組;說明U266細(xì)胞miR-125a-5p表達(dá)升高可促進(jìn)其細(xì)胞增殖能力,證明miR-125a-5p在MM的發(fā)生過程中發(fā)揮腫瘤促進(jìn)因子作用。
研究報(bào)道,血清維生素D水平降低是導(dǎo)致MM骨骼并發(fā)癥發(fā)生的重要原因[17]。維生素D除了在維持骨骼動(dòng)態(tài)平衡方面的作用外,還具有腫瘤抑制因子作用, 可抑制腫瘤細(xì)胞增殖和血管生成,并促進(jìn)細(xì)胞凋亡[18,19]。趙偉強(qiáng)等[20]報(bào)道,MM患者血清維生素D3水平顯著降低[19]。研究發(fā)現(xiàn),VDR在乳腺癌、結(jié)腸癌、胃癌等多種腫瘤中表達(dá)異常[21,22],然而VDR在MM 中的報(bào)道并不多見。劉英等[23]曾報(bào)道VDR在MM患者中發(fā)生點(diǎn)突變,提示VDR在MM發(fā)生過程中可能具有重要作用。
本研究TargetScan分析結(jié)果顯示miR-125a-5p可與VDR序列配對(duì),提示兩者之間可能存在靶向關(guān)系。進(jìn)一步采用雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果顯示miR-125a-5p可與VDR結(jié)合而抑制熒光素酶活性,證實(shí)VDR是miR-125a-5p的作用靶點(diǎn)。本研究結(jié)果顯示,U266細(xì)胞miR-125a-5p表達(dá)明顯高于人正常骨髓原代細(xì)胞、VDR蛋白表達(dá)明顯低于人正常骨髓原代細(xì)胞,證實(shí)miR-125a-5p對(duì)VDR具有負(fù)性調(diào)控作用。一項(xiàng)對(duì)實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎小鼠模型的研究顯示,miR-125a-5p可調(diào)節(jié)VDR的表達(dá),從而影響多發(fā)性硬化的發(fā)生和發(fā)展[15];另一項(xiàng)關(guān)于肝細(xì)胞肝癌的研究結(jié)果顯示,miR-125a-5p mimic可抑制肝細(xì)胞癌細(xì)胞VDR升高及維生素D的抗腫瘤作用[16]。以上結(jié)果均表明,miR-125a-5p與VDR之間存在有靶向關(guān)系,且二者之間呈負(fù)調(diào)控關(guān)系,與本研究結(jié)果一致。本研究結(jié)果顯示,inhibitor組、inhibitor+si-VDR組和空白對(duì)照組培養(yǎng)48、72 h的OD值以及集落形成個(gè)數(shù)均依次升高;說明抑制VDR表達(dá)可促進(jìn)U266細(xì)胞增殖。因此,U266細(xì)胞中miR-125a-5p表達(dá)升高,miR-125a-5p可通過負(fù)性調(diào)控VDR表達(dá)而促進(jìn)細(xì)胞增殖。