張婷婷,王 蘋,張建偉
(福建中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)學(xué)院,福建 福州350122)
近年來,隨著對乳腺腫瘤發(fā)病機(jī)制研究的不斷深入,通過RNA干擾在乳腺腫瘤治療中的應(yīng)用有了很大的進(jìn)步。研究發(fā)現(xiàn),一些微小的干擾RNA對腫瘤細(xì)胞中的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞凋亡、分化等過程有顯著的抑制作用[1]。而Let-7a就是一種微小RNA,能通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子在RNA轉(zhuǎn)錄后起到調(diào)節(jié)作用,在許多腫瘤細(xì)胞的生長及分化中發(fā)揮重要作用。本文選擇乳腺增生模型大鼠為研究對象,以當(dāng)歸芍藥散加味方為治療組,通過實時定量PCR法檢測模型大鼠乳腺上皮細(xì)胞Let-7a基因的表達(dá),以探討當(dāng)歸芍藥散加味方治療乳腺增生病可能的作用機(jī)制。
1.1 實驗動物40只SPF級SD雌性健康未孕大鼠,10周齡,體質(zhì)量(193.78±5.78)g,許可證號:SCXK(滬)2017-0005,購自上海斯萊克實驗動物有限責(zé)任公司。飼養(yǎng)于福建中醫(yī)藥大學(xué)動物實驗中心,合格證號:2015000545959。
1.2 實驗藥物 當(dāng)歸芍藥散加味方方藥組成:當(dāng)歸15 g,芍藥15 g,川芎8 g,茯苓10 g,白術(shù)15 g,澤瀉10 g,浙貝母12 g,柴胡8 g,香附12 g,丹參15 g,由福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二人民醫(yī)院中藥房提供。常規(guī)煎煮后減壓濃縮至所需濃度(含生藥1 g/mL),放置于冰箱儲存?zhèn)溆?。乳消Ⅲ膠囊由福建省第二人民醫(yī)院制劑科提供(院內(nèi)制劑,批準(zhǔn)文號:閩藥制字Z05104028)。
1.3 實驗試劑 苯甲酸雌二醇注射液(上海通用藥業(yè)股份有限公司);黃體酮注射液(浙江仙琚制藥股份公司);10%水合氯醛溶液、RNAiso plus[寶日醫(yī)生物技術(shù)(北京)有限公司];焦碳酸二乙脂(DEPC)水(中國索萊寶科技有限公司);PrimeScriptTMRT reagent Kit with gDNA Eraser(Perfect Real Time)[寶日醫(yī)生物技術(shù)(北京)有限公司];Fast SYBR Green Master Mix(2×)(美國ABI公司)。
1.4 實驗儀器 生物安全柜(北京東聯(lián)哈爾儀器制造有限公司);低速離心機(jī)[賽默飛世爾科技(中國)有限公司];NanoDrop 2000超微量分光光度計(美國Thermo公司);7500 Real time-PCR儀(美國ABI公司)。
2.1 造模與分組 將40只SPF級SD雌性健康未孕大鼠,常規(guī)適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后隨機(jī)分為空白組8只和實驗組32只。實驗組采用乳腺增生病動物模型經(jīng)典造模法,即雌、孕激素聯(lián)合序貫給藥法,首先在大鼠后外肢外側(cè)肌注苯甲酸雌二醇,劑量標(biāo)準(zhǔn)按體質(zhì)量0.5 mg/(kg·d),每日1次,左右交替進(jìn)行,連續(xù)肌注25 d;然后改用黃體酮繼續(xù)肌肉注射,劑量標(biāo)準(zhǔn)按體質(zhì)量5 mg/(kd·d),每日1次,連續(xù)5 d??瞻捉M則用生理鹽水按照0.1 mL/只肌肉注射,每日1次,連續(xù)30 d。造模結(jié)束后,將實驗組隨機(jī)分為模型1組、模型2組、當(dāng)歸芍藥散加味方組、乳消Ⅲ膠囊組,每組各8只。隨后即刻處死模型1組,先用肉眼觀察乳腺組織的外表形態(tài),然后用游標(biāo)卡尺檢測第二對乳房乳頭的高度、直徑,接著將第2對乳房完好剝離,用10%福爾馬林液固定,待實驗結(jié)束后做病理觀察、RT-qPCR及免疫組化檢測。
2.2 干預(yù) 雌、孕激素聯(lián)合給藥造模完成后,當(dāng)歸芍藥散加味方組按含生藥量1 g/(kg·d)予當(dāng)歸芍藥散加味方藥液灌胃;乳消Ⅲ膠囊組按0.7g/(kg·d)予乳消Ⅲ膠囊藥液灌胃;模型2組與空白組予等體積生理鹽水灌胃,均連續(xù)灌胃30 d。實驗結(jié)束后以上32只大鼠無死亡、均存活。
2.3 取材 大鼠灌胃30 d后,禁食24 h。運用腹腔注射麻醉藥的方法,根據(jù)每公斤體質(zhì)量注射1 mL的10%水合氯醛后,處死大鼠,游標(biāo)卡尺測第2對乳頭高度和直徑,然后剝離大鼠第2對乳房,用肉眼觀察大鼠乳腺組織的外表、稱重;最后用10%福爾馬林溶液固定,待做病理學(xué)觀察、RT-qPCR檢測及免疫組化的檢測。
2.4 病理學(xué)觀察 常規(guī)取材乳腺組織經(jīng)固定、脫水、石蠟包埋切片及HE染色之后,用光學(xué)顯微鏡觀察大鼠乳腺組織切片的組織學(xué)變化。
2.5 RT-qPCR檢測乳腺組織Let-7a mRNA表達(dá)
提取乳腺組織的總RNA并進(jìn)行質(zhì)檢,按說明書要求進(jìn)行RT反應(yīng):2×miRNA Reaction Buffer Mix 10 μL,miRNA PrimeScript RT Enzyme Mix 2 μL,Total RNA 1 μL,RNase Free dH2O 7 μL,混勻后按37℃60 min,85℃5 s在PCR儀上進(jìn) 行反應(yīng)。反應(yīng)體系:SYBR Premix Ex TaqⅡ10 μL,PCR引物F 0.8 μL,通用引物R 0.8 μL,ROX Reference DyeⅡ0.4 μL,RT溶液2 μL,RNase Free dH2O 6 μL,混勻后按95℃預(yù)變性30 s,95℃變性3 s,60℃退火延伸30 s,循環(huán)40次并建立溶解曲線。擴(kuò)增結(jié)束后,根據(jù)在每次循環(huán)延伸處收集熒光信號,分析整理數(shù)據(jù)。
2.6 免疫組化法檢測p-ERK蛋白表達(dá) 采用免疫組化法S-P法檢測乳腺上皮組織p-ERK蛋白的表達(dá)。先切取部分大鼠乳腺組織進(jìn)行脫蠟水化,再加入20 g/mL的蛋白酶K消化20 min,接著用3%H2O2進(jìn)行阻斷,最后倒入p-ERK一抗過夜處理,按試劑盒步驟操作,DAB顯色,蘇木素復(fù)染,干燥封片。
2.7 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。計量資料符合正態(tài)分布以(±s)表示,組間比較采用方差分析。
3.1 5組大鼠乳頭直徑、高度比較 見表1。
表1 5組大鼠乳頭直徑、高度比較(±s)mm
表1 5組大鼠乳頭直徑、高度比較(±s)mm
注:與空白組比較,1)P<0.01;與模型2組比較,2)P<0.01。
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3.2 5組大鼠乳腺組織形態(tài)學(xué)變化 空白組大鼠乳房未見到明顯的乳腺導(dǎo)管擴(kuò)張,腺小葉和腺泡結(jié)構(gòu)均正常。模型1組和模型2組小葉、腺泡、導(dǎo)管的數(shù)量明顯增多,腺泡之間排列緊密甚至部分出現(xiàn)相互融合,腺泡腔增大,導(dǎo)管管腔擴(kuò)張,管腔內(nèi)可見脫落的上皮細(xì)胞分泌物,導(dǎo)管上皮增生,間質(zhì)充血,水腫,小葉間及導(dǎo)管周圍纖維結(jié)締組織增生。乳消Ⅲ膠囊組少量的乳腺導(dǎo)管上皮增生但無明顯乳頭形成,腺泡上皮輕度增生但未充滿囊腔,未見囊泡。當(dāng)歸芍藥散加味方組接近空白組。見圖1。
圖1 5組大鼠乳腺組織HE染色圖(×100)
3.3 5組大鼠乳腺組織Let-7a mRNA表達(dá)比較見表2。
表2 5組大鼠乳腺組織Let-7a mRNA表達(dá)比較(±s)
表2 5組大鼠乳腺組織Let-7a mRNA表達(dá)比較(±s)
注:與空白照組比較,1)P<0.05;與模型2組比較,2)P<0.05;與乳消Ⅲ膠囊組比較,3)P<0.05。
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3.4 5組大鼠乳腺組織p-ERK蛋白表達(dá)比較 見表3、圖2。
圖2 5組大鼠乳腺組織免疫組化染色圖(×100)
表3 5組大鼠乳腺組織p-ERK蛋白表達(dá)比較(±s)
表3 5組大鼠乳腺組織p-ERK蛋白表達(dá)比較(±s)
注:與空白照組比較,1)P<0.01;與模型2組比較,2)P<0.01;與乳消Ⅲ膠囊組比較,3)P<0.01。
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乳腺增生病是一種對激素依賴性很大的疾病,其中雌、孕激素的比例失衡是引發(fā)本病發(fā)生的關(guān)鍵。運用雌孕激素聯(lián)合造模的方法,因其重復(fù)性良好,穩(wěn)定可靠,又操作便捷,是目前動物實驗研究中最常用的造模方法[2]。本實驗即采用雌、孕激素聯(lián)合造模方法,同時也考慮大鼠乳腺組織在停止造模后是否存在自愈傾向,為此本研究設(shè)計了模型1組和模型2組,模型1組在停止造模后隨即處死,取下乳腺組織,與實驗結(jié)束后模型2組比較是否存在自愈傾向。本實驗結(jié)果顯示,各實驗組大鼠與空白組比較,大鼠乳頭直徑和乳頭高度均明顯增大(P<0.01),光鏡下觀察各實驗組大鼠乳腺組織,均發(fā)生顯著的增生性改變。且模型1組和模型2組在乳頭直徑、乳頭高度及乳腺組織形態(tài)學(xué)方面比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。說明本實驗造模成功,且停止雌孕激素造模后,大鼠乳腺增生無自愈傾向。
Let-7a最早由JOHNSON等發(fā)現(xiàn)在肺癌組織中出現(xiàn)了表達(dá),他們通過實驗證實,Let-7a具有抑制肺癌腫瘤細(xì)胞生長的作用[3]。隨后AKAO等[4]在大腸癌實驗中也發(fā)現(xiàn)Let-7a的表達(dá),并有抑制腸癌細(xì)胞 生 長 的 作 用,SAMPSON等[5]在 對 伯 基 特 淋 巴 瘤的實驗研究中也發(fā)現(xiàn)Let-7a具有抑制伯基特淋巴瘤生長的作用。同樣在乳腺癌的研究中,學(xué)者們運用miRNA芯片技術(shù)也證實Let-7a亦存在異常表達(dá)。另外,相關(guān)研究也表明Let-7家族類miRNAs都可能具有腫瘤抑制作用,是一種潛在的抑制癌基因家族,其中Let-7a/b/c這三個基因表達(dá)與乳腺癌預(yù)后 關(guān) 系 密 切[6]。張 碩 等[7]也 發(fā) 現(xiàn),Let-7家 族 成 員Let-7c-5p能夠抑制乳腺癌中長鏈非編碼RNA(lncRNA)漿細(xì)胞瘤轉(zhuǎn)化遷移基因1(PVT1),通過提高Let-7c-5p的表達(dá)會抑制乳腺癌細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,說明Let-7c-5p的表達(dá)量具有抑癌作用。但目前相關(guān)研究中關(guān)于Let-7a對乳腺增生病的影響研究相對較少。本實驗結(jié)果顯示,各實驗組大鼠乳腺組織Let-7a基因表達(dá)量均較空白組明顯降低(P<0.05),說明乳腺增生病發(fā)生與Let-7a基因表達(dá)下降有關(guān);在治療組中,當(dāng)歸芍藥散加味方組和乳消Ⅲ膠囊組大鼠乳腺組織Let-7a基因表達(dá)量均較模型2組升高(P<0.05),當(dāng)歸芍藥散加味方組大鼠Let-7a基因表達(dá)量較乳消Ⅲ膠囊組提高(P<0.05),提示通過中藥可提高大鼠乳腺組織Let-7a基因的表達(dá),降低乳腺上皮細(xì)胞增殖活躍性,改善大鼠乳腺組織的增生狀態(tài),同時當(dāng)歸芍藥散加味方療效優(yōu)于乳消Ⅲ膠囊組。
ERK信號通路是目前已知與細(xì)胞生長、分化、增殖密切相關(guān)的轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,而p-ERK蛋白是ERK信號通路上的重要蛋白,其是ERK磷酸化后存在的活性表現(xiàn)形式。p-ERK蛋白可以干擾ERK信號通路的正常轉(zhuǎn)導(dǎo)過程、調(diào)節(jié)細(xì)胞周期變化,進(jìn)一步影響細(xì)胞的正常增殖、分化及凋亡的過程。正常細(xì)胞的癌變過程與p-ERK蛋白干擾ERK信號通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)過程出現(xiàn)異常有著因果聯(lián)系。當(dāng)p-ERK蛋白進(jìn)入到細(xì)胞核中參與轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)時,激發(fā)癌細(xì)胞的活性,從而使得正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為惡性[8],當(dāng)p-ERK蛋白出現(xiàn)表達(dá)過度或者異常的時候,可加快細(xì)胞的增殖和分化。因此通過干預(yù)p-ERK蛋白的表達(dá)強(qiáng)度,可以影響ERK信號通路的轉(zhuǎn)導(dǎo)過程,進(jìn)一步對細(xì)胞周期起到調(diào)節(jié)、促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡,阻斷乳腺增生的發(fā)展及癌變的發(fā)生。本研究結(jié)果顯示,實驗組大鼠乳腺組織p-ERK蛋白表達(dá)量均高于空白組,這表明當(dāng)p-ERK蛋白表達(dá)增強(qiáng)時可引發(fā)乳腺增生病的發(fā)生;模型2組的大鼠乳腺組織p-ERK蛋白表達(dá)量高于乳消Ⅲ膠囊組和當(dāng)歸芍藥散加味方組,當(dāng)歸芍藥散加味方組大鼠p-ERK蛋白表達(dá)量低于乳消Ⅲ膠囊組。提示通過中藥干預(yù)影響p-ERK蛋白激活,進(jìn)而抑制細(xì)胞增殖、分化,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,改善乳腺組織增生狀態(tài),這對于防止乳腺增生的發(fā)展及癌前病變具有重要意義,且當(dāng)歸芍藥散加味方組療效優(yōu)于乳消Ⅲ膠囊組。
綜上,乳腺增生模型大鼠乳腺組織中出現(xiàn)Let-7a基因與p-ERK蛋白的異常表達(dá),當(dāng)Let-7a基因出現(xiàn)低表達(dá)時,p-ERK蛋白則表現(xiàn)出高表達(dá),說明乳腺增生病的發(fā)生與Let-7a和p-ERK的異常表達(dá)相關(guān)。當(dāng)歸芍藥散加味方可以減輕乳腺增生模型大鼠乳腺組織增生程度,其作用機(jī)理可能與促進(jìn)Let-7a基因表達(dá)、降低p-ERK表達(dá),抑制乳腺組織細(xì)胞增殖的活性從而達(dá)到改善乳腺組織增生的狀態(tài),實現(xiàn)治療乳腺增生病的目的。本次研究通過探討當(dāng)歸芍藥散加味方治療乳腺增生病可能的作用機(jī)理,為研發(fā)中藥制劑治療乳腺增生病提供一定的現(xiàn)實意義。