朱利芹 馮瑩 曹惠芳 杜楠
(1.上海市靜安區(qū)中心醫(yī)院呼吸內科,上海 200040;2.淮安市第一人民醫(yī)院腫瘤內科,江蘇 淮安 223300)
結直腸癌屬于臨床常見的胃腸道惡性腫瘤,早期臨床表現(xiàn)不典型,伴隨腫瘤組織不斷增大而出現(xiàn)排便習慣改變、腹瀉、便血、便秘等臨床癥狀,在疾病晚期病患可出現(xiàn)貧血以及體質量下降等全身性臨床癥狀,對病患生命安全產(chǎn)生嚴重威脅[1]。有報道[2]指出,miRNA異常表達在腫瘤發(fā)生與發(fā)展中具有重要意義,其中miRNA具備抑癌基因或者癌基因的能力,受到臨床重點關注。MicroRNA(miRNAs微小PaqA)是一種單鏈非編碼RNA分子,廣泛存在于人類、動物、植物的細胞中,其長度約19~24 nt,通過與靶基因序列特異性相互作用在轉錄水平調節(jié)基因表達,腫瘤的發(fā)生、進展有關,作為一類新型基因調節(jié)劑與結直腸癌的關系相當密切[3]。X射線修復交叉補充因子6(XRCC6)抑制吉西他濱誘導的DNA損傷和多種癌細胞凋亡,參與DNA雙鏈斷裂修復和重組[4]。MiR-1207-3p通過纖維連接蛋白調節(jié)前列腺癌中的雄激素受體,但miR-1207-3p在結直腸癌中的作用未見報道。本研究探討miR-1207-3p靶向XRCC6對結直腸癌細胞HT-29凋亡的影響,現(xiàn)報告如下。
1.1材料 上??道噬锟萍加邢薰咎峁┑膍iRNA cDNA第一鏈合成試劑盒;哈爾濱?;锟萍加邢薰咎峁┑膍iR-1207-3p SYBRGreen miRNA實時熒光定量PCR試劑盒;生工生物工程(上海)股份有限公司提供的miR-1207-3p mimics和miR-1207-3p inhibitor;齊一生物科技(上海)有限公司提供的Luciferase熒光素酶報告檢測試劑盒;漢恒生物科技(上海)有限公司提供的LipoFiter3轉染試劑;Sigma公司提供的蛋白裂解液;北京索萊寶科技有限公司提供的青鏈霉素混合液;北京鼎國昌盛生物技術有限責任公司提供的2×SDS蛋白電泳上樣緩沖液;美國Bimake公司提供的蛋白酶抑制劑Cocktail;美國Hyclone公司提供的RPMI-1640培養(yǎng)基;英國Abcam公司提供的XRCC6,Cleaved-Casp3,Cleaved-Casp9,TUBULIN抗體;美國Gbico公司提供的胎牛血清;中科院上海生命科研所提供的HT-29細胞;生工生物工程(上海)股份有限公司提供的PBS。
1.2方法
1.2.1細胞培養(yǎng)和轉染 結直腸癌細胞HT-29維持在含有100 μg/mL鏈霉素、10%熱滅活的胎牛血清以及100 U/mL青霉素的RPMI-1640培養(yǎng)基中,培養(yǎng)環(huán)境為潮濕37℃、5%CO2培養(yǎng)箱。對結直腸癌細胞HT-29進行LipoFiter3轉染試劑轉染,將脂質體與miR-1207-3p mimics或inhibitor相混合20 min后,滴入HT-29細胞。
1.2.2Western blot 進行10%SDS-PAGE的電泳,轉移到PVDF膜上,隨后將PVDF膜進行封閉1 h,封閉環(huán)境為0.01%Tween-20和5%脫脂奶粉的Tris緩沖鹽水。然后在4℃下與目的蛋白的抗體溫育過夜,使用ECL Plus Western印跡檢測系統(tǒng)對特定蛋白質進行觀察,將PVDF膜在室溫下與綴合有HRP的相應二抗孵育1 h。
1.2.3qRT-PCR 用細胞刮將結直腸癌細胞HT-29刮入EP管中,用PBS洗3次,對MCF7的miRNA進行miRNA快速提取,將純化好的總miRNA進行逆轉錄。用miR-1207-3p的正向和反向引物進行qRT-PCR。MiR-1207-3p上游引物序列為5′-TCAGCTGGCCCTCATTTC-3′,內參U6上游引物序列為5′-CTCGCTTCGGCAGCACA-3′,下游引物序列為5′-GAAATGAGGGCCAGCTGA-3′,內參U6下游引物序列為5′-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3′。1 μL 10×miScript通用引物溶液,1μL 10×miScript配對引物溶液,最后用9.5 μL DEPC水補足25 μL混合液。將7500Real-Time PCR儀(Biosystems)設置擴增條件:95℃×10 min,然后將95℃×15 s、56℃×30 s,72℃×35 s過程進行40個循環(huán),最終將產(chǎn)物放置于-20℃保存。所有實驗重復3遍。
1.2.4Annexin V染色 將結直腸癌細胞HT-29置于37℃5%CO2和1%O2的缺氧室中靜置16~18 h,隨后在低氧或含氧量正常的條件下培養(yǎng)結直腸癌細胞HT-29 2 h,在指定的氧條件下用1 μm阿糖胞苷處理16~18 h,使用流式細胞儀檢測細胞凋亡情況,使用Annexin V-FITC-A進行染色。
2.1MiR-1207-3p與XRCC6的相關性 采用TargetScan生物軟件分析后,發(fā)現(xiàn)miR-1207-3p處于16~22的位置與XRCC6的3′端非編碼區(qū)有1處高度匹配,見圖1。將 XRCC6的3′端非編碼區(qū)做 UC 非匹配突變,并選取一種野生型的XRCC6作為對照,通過luciferase assay,MT-XRCC6 3′UTR報告活性降低(t=14.730,P<0.001)。見圖2。
圖1 TargetScan生物軟件在線分析miR-1207-3p與XRCC6相關性
圖2 利用雙熒光素酶報告系統(tǒng)檢測miR-1207-3p靶向XRCC6基因
2.2過表達miR-1207-3p后XRCC6蛋白和HT-29細胞凋亡標志蛋白的表達量 為進一步證實miR-1207-3p靶向XRCC6與HT-29細胞凋亡的相關性,對miR-1207-3p的相對表達量進行qRT-PCR檢測,結果發(fā)現(xiàn)在轉染miR-1207-3p mimics進HT-29細胞后,其相對表達量顯著增加(t=17.730,P<0.001);XRCC6 的表達量采用Western Blot 檢測,結果發(fā)現(xiàn)細胞凋亡標志蛋白 Cleaved-Casp3、Cleaved-Casp9的表達量上升,XRCC6 的表達量下降,HT-29 細胞凋亡水平上升(t=34.180,P<0.001)。見圖3~圖5。
圖3 轉染miR-1207-3p mimcs后miR-1207-3p的表達水平
圖4 過表達miR-1207-3p時XRCC6和凋亡相關蛋白表達水平
圖5 過表達 miR-1207-3p 時 HT-29 細胞凋亡水平
結直腸癌作為臨床常見的惡性腫瘤,主要發(fā)生在患者腸黏膜上皮細胞,受到遺傳或者環(huán)境因素影響后產(chǎn)生惡性變化,不僅具有較高的患病率及復發(fā)率,同時癌細胞出現(xiàn)轉移的風險較大,不僅對患者消化系統(tǒng)造成一定傷害,同時可能牽連患者肺臟、骨骼、淋巴與肝臟受損,直接危及生命安全[5]。
miRNA屬于微小RNA分子,可在細胞內發(fā)揮多種調節(jié)作用。由于miRNA具有較高的特異性、保守性以及穩(wěn)定性等特點,因此在研究疾病發(fā)生、發(fā)展以及預后方面具有積極意義[6]。在人體內,它通過與靶基因mRNA分子3′端非編碼區(qū)結合,抑制靶基因的翻譯,負調控靶基因的蛋白水平[7]。研究[8]表明它在胚胎發(fā)育、細胞分化、血管形成、腫瘤發(fā)生等許多重要病理生理過程中發(fā)揮調控作用。在腫瘤方面,研究[9]發(fā)現(xiàn)miRNA與腫瘤的發(fā)生、轉移微環(huán)境形成、浸潤甚至治療耐受等有密切關系。近年來,研究[10]表明miRNA與腫瘤發(fā)生關系密切,由于相關的靶基因對腫瘤的作用不同,不同miRNA在腫瘤中表達情況也存在差異,因而可以根據(jù)這種表達差異來判斷miRNA對腫瘤的調控作用。
本研究通過TargetScan分析,發(fā)現(xiàn)MiR-1207-3p由位于8q24易感基因位點的PVT1非蛋白編碼基因編碼,能夠靶向結合XRCC6的3′端非編碼區(qū)的16~22的區(qū)域。研究還發(fā)現(xiàn),結直腸癌細胞 HT-29 凋亡水平與miR-1207-3p相關,miR-1207-3p過表達,HT-29凋亡水平上升,細胞凋亡標志蛋白CleavedCasp3、Cleaved-Casp9的表達量顯著上升,XRCC6的表達量下降,分析原因:miR-1207-3p所致的XRCC6表達量下降導致游離Bax的增多,造成XRCC6-Bax復合體的減少,導致Bax進入線粒體引發(fā)了細胞凋亡,XRCC6 通過C-末端接頭結構域中賴氨酸殘基的乙?;M行轉錄后調節(jié),導致Bax的釋放,XRCC6的乙?;芙M蛋白乙酰轉移酶和組蛋白去乙?;傅恼{節(jié),兩組相反的酶主要參與染色質重塑。
綜上所述,miR-1207-3p可通過抑制XRCC6表達量來促進結直腸癌細胞HT-29的凋亡。