龐俊芳 梁宗志 李 斌 黃亞鵬 張清偉
宮頸癌(cervical cancer,CC)對于女性來說是比較常見的癌癥,在世界女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤的發(fā)病率排名第三。目前臨床對宮頸癌的治療主要采取手術聯(lián)合鉑類藥物進行化療,但沒有顯示出較好的治療效果,因此,尋找新的治療靶點和治療方案是在宮頸癌方面的研究熱點。microRNA是一類長度為18-25nt的非編碼的微小RNA,廣泛參與細胞的多種生物學活動,目前,已有報道證實miRNA參與宮頸癌的發(fā)病機制,對腫瘤的侵襲、轉移、增殖等過程都有重要影響[1]。另外,磷酸酶及張力蛋白同系物(phosphatase and tensin homolog,PTEN)作為1種抑癌基因,有研究推測PTEN能夠通過蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)通路調節(jié)宮頸癌細胞代謝,從而抑制腫瘤細胞的增殖及活性[2-3]。因此,本研究主要是在PTEN/AKT信號通路的基礎上探討miR-128對宮頸癌SiHa細胞的增殖、侵襲作用的影響。
宮頸癌SiHa細胞由上海細胞研究所提供;miR-128-mimics和miR-128-inhibitor慢病毒構建體購自廣州銳博生物科技有限公司;DMEM培養(yǎng)基(貨號A4192101,規(guī)格500 ml)、胎牛血清(貨號10099,規(guī)格100 ml)購自美國Gibco公司;DMSO試劑(貨號D12345,規(guī)格10×3 ml)、TRIzol試劑(貨號15596026,規(guī)格100 ml)、Lipofectamine 2000(貨號11668027,規(guī)格0.75 ml)、兔源PTEN抗體(貨號51-2400,規(guī)格200 μg)、兔源p-AKT抗體(貨號MA5-14916,規(guī)格100 μl)、二抗羊抗兔lgG(貨號A16172,規(guī)格1 mg)均購自Invitrogen公司;MTT(貨號0793,規(guī)格1 g,Amresco公司);Transwell小室(貨號3413)購自Corning公司;S1000梯度PCR儀、電泳轉膜設備(型號1658033)購自Bio-Rad公司等。
1.2.1 細胞培養(yǎng)與分組 將購買的SiHa細胞用含10%胎牛血清的NMEM培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),保持溫度為37 ℃、5%的CO2濃度、95%的空氣濕度,當細胞貼壁70%~80%時進行傳代培養(yǎng),將處于對數(shù)生長期的細胞作為試驗對象。使用Lipofectamine 2000將miR-128-mimic和miR-128-inhibitor轉染至宮頸癌SiHa細胞中,分別作為觀察組和陰性對照組,另外再取未處理的宮頸癌SiHa細胞作空白對照組。
1.2.2 RT-PCR技術 取觀察組與陰性對照組的宮頸癌SiHa細胞,用TRIzol試劑提取SiHa細胞中的總RNA并逆轉錄為cDNA,用PCR儀進行檢測。反應條件為95 ℃30 s(預變性),95 ℃10 s(變性),55 ℃30 s(退火),70 ℃10 s(延伸),總共循環(huán)30次。PCR反應系統(tǒng)以U6作為內(nèi)參,采用2-ΔΔCt法進行計算,引物序列見表1。
表1 PCR引物序列
1.2.3 Western Blot實驗 取觀察組與陰性組的宮頸癌SiHa細胞,按照蛋白提取試劑盒要求提取細胞中的總蛋白,提取完成后將其置于-80 ℃環(huán)境保存?zhèn)溆谩5鞍讟悠酚肧DS-PAGE膠進行電泳,濕法將蛋白質從凝膠轉移至PVDF膜上,用5%脫脂奶粉在室溫的條件下封閉一小時,按照說明書的方法加入一抗,PTEN抗體(1∶500),p-AKT抗體(1∶1000),β-action抗體(1∶1000),4 ℃孵育過夜后加入二抗lgG(1∶5000),室溫條件下孵育一小時,顯色顯影,分析。
1.2.4 MTT法 將三組細胞分別接種于96孔板,每組三個平行樣本,分別在接種的第1、2、3、4、5、6、7天加入MTT試劑及DMSO試劑,在490 nm下測量吸光度,觀察細胞生長情況,繪制細胞生長曲線表。
1.2.5 Transwell小室法 將三組細胞懸濁液分別接種于小室的上室,把含血清的培養(yǎng)基放在下室,將細胞放入適宜的環(huán)境下培養(yǎng)48 h,取出小后用結晶紫染色,用高倍鏡觀察,隨機抽取三處視野計算細胞數(shù)量。
PCR檢測結果顯示,陰性組作為miR-128抑制組,陰性組宮頸癌SiHa細胞中miR-128的表達低于觀察組,但陰性組的PTEN mRNA表達高于觀察組,組間比較具有統(tǒng)計學差異,檢測結果見圖1。
圖1 宮頸癌SiHa細胞中mRNA表達水平
免疫印跡法結果顯示,觀察組PTEN蛋白表達量低于陰性組,p-AKT蛋白表達量高于陰性組,檢測結果見圖2。
圖2 宮頸癌SiHa細胞中蛋白表達水平
觀察組和陰性對照組中SiHa細胞的增殖能力均低于空白對照組,觀察組SiHa,細胞增殖能力低于陰性對照組,三組之間比較均具有統(tǒng)計學差異(P<0.05),試驗結果見圖3。
圖3 宮頸癌SiHa細胞增殖能力
觀察組與陰性對照組的SiHa細胞侵襲能力均低于空白對照組,觀察組侵襲能力更低,三組之間比較具有統(tǒng)計學差異(P<0.05),試驗結果見圖4。
圖4 宮頸癌SiHa細胞侵襲能力
宮頸癌臨床常見的女性生殖系統(tǒng)方面產(chǎn)生的惡性腫瘤,在女性中發(fā)病的概率較高,進近低于乳腺癌的發(fā)病率[4-6],嚴重威脅我國女性的生命安全,目前的手術治療手段效果較差,尋找宮頸癌新的治療靶點和治療方法對臨床治療具有重大意義[7]。
目前已知,miRNA與宮頸癌細胞的增殖、侵襲、凋亡等生理功能密切相關,被認為是宮頸癌早期診斷治療的新靶點[8]。例如,有研究證實過表達miR-10b能夠抑制宮頸癌細胞的增殖和侵染[9];miR-15a和miR-16能夠增強宮頸癌Hela細胞的凋亡[10];上調miR-195的表達能抑制宮頸癌細胞的遷移以及浸潤[11];miR-126的在腫瘤細胞中的表達影響患者的生存期[12]等。而miR-128在宮頸癌CC中的研究較少,現(xiàn)有的文獻結果表明,miR-128能夠促進宮頸癌CC細胞的凋亡、收斂宮頸癌CC細胞株的增殖和侵染效果[13-14]。磷酸酶及張力蛋白同系物PTEN因其具有獨特的酪氨酸磷酸酶活性,被廣泛的用于腫瘤的相關研究,PTEN主要通過阻滯細胞周期、促進腫瘤細胞凋亡、抑制腫瘤細胞遷移、抑制腫瘤組織血管生成這幾個方面影響癌細胞的發(fā)生發(fā)展,PTEN在宮頸癌方面的研究總體偏少,關于PTEN對宮頸癌細胞的影響及作用機制尚存在一些爭議,但可以確定PTE能夠N抑制宮頸癌細胞增殖,推測可能通過對PI3K-AKT通路的抑制作用來實現(xiàn)[15]。本研究就是想在PTEN/AKT通路的基礎上討論miR-128對宮頸癌細胞增殖和侵襲的影響。
本研究結果發(fā)現(xiàn),過表達miR-128組的宮頸癌SiHa細胞中miR-128的表達量相對于抑制表達組升高,而PTEN mRNA表達量下降;經(jīng)過Western Blot實驗檢測SiHa細胞中的蛋白表達量發(fā)現(xiàn),過表達miR-128組中SiHa細胞PTEN蛋白表達水平高于陰性對照組,p-AKT表達水平高于陰性對照組。以上兩個實驗表明,miR-128對PTEN mRNA和蛋白的表達水平起到抑制作用,而PTEN能夠負向調控PI3K/AKT信號通路,刺激AKT進行表達,增加AKT的磷酸化水平,加速新血管生成,促進細胞的增殖作用,實驗結果與之前的研究結果相吻合,這里miR-128對PTEN的調控作用表明miR-128可能是潛在癌基因。但通過MTT法和Transwell小室法對miR-128對SiHa細胞的增殖作用、侵襲作用進行檢測,發(fā)現(xiàn)過將表達miR-128組的癌細胞與正常表達的癌細胞的增殖和侵襲能力進行比較,過表達miR-128組能夠減緩癌細胞的發(fā)生發(fā)展進程,這一結果與之前推測的結論相悖,而與其他關于miR-128減弱腫瘤細胞的增殖能力的結論相吻合。陰性對照組中SiHa細胞增殖與侵襲能力也低于空白對照組的SiHa細胞,可能是由于PTEN的低表達抑制了AKT的磷酸化,從而對SiHa細胞的增殖、侵襲作用起到抑制作用。本研究參考了許多文獻發(fā)現(xiàn)miR-128和PTEN單獨均可抑制宮頸癌細胞的增殖、侵襲,但將二者聯(lián)系起來進行研究得出的結論與現(xiàn)存研究不相符,推測可能受其他調控因素影響,而關于二者結合的文獻很少,未來可以對mir-128和PTEN在宮頸癌方面的作用機制進行深入研究,探索更多靶點。
綜上所述,miR-128起到抑制宮頸癌SiHa細胞的增殖、侵襲作用,miR-128能夠激活PTEN/AKT信號通路,但關于兩者之間的相互聯(lián)系及具體作用機制目前尚不明確,有待于進一步研究。