于利,張明,王迪
卵巢癌是女性惡性腫瘤,其死亡率在婦科惡性腫瘤中排名首位[1]。研究顯示,卵巢癌不僅早期發(fā)病隱匿、發(fā)展速度快,其還具有轉(zhuǎn)移能力強、惡性程度高等特點,積極尋找有效手段治療卵巢癌是目前亟待解決的問題[2]。隨著分子生物學及各種實驗技術的不斷發(fā)展和成熟,生物靶向治療腫瘤逐漸成為現(xiàn)階段研究的熱點。卵巢癌的發(fā)生與組織中基因的表達改變有關,這些基因調(diào)控著腫瘤細胞的生長和轉(zhuǎn)移,是腫瘤惡性進展的關鍵因子。長鏈非編碼RNA(lncRNA)是一個非編碼RNA,其不具備編碼蛋白質(zhì)的功能,在人體內(nèi)的各個組織中表達,參與調(diào)控眾多生理過程[3]。lncRNA還與人類的疾病發(fā)生有關,目前已知其參與心肌損傷、肺炎、關節(jié)炎等疾病進程,lncRNA還有望成為疾病治療的靶點[4]。在人類腫瘤中發(fā)現(xiàn)多種lncRNA的表達變化,這些lncRNA與腫瘤的轉(zhuǎn)移相關[5]。lncRNA小核仁RNA宿主基因7(SNHG7)在人類的不同組織中的表達水平不同,其是一個腫瘤調(diào)控因子,在胰腺癌、肺癌、乳腺癌等腫瘤中發(fā)現(xiàn)SNHG7具有促腫瘤進展的作用,下調(diào)SNHG7可以抑制腫瘤細胞的惡性生長和轉(zhuǎn)移[6-8]。本研究于2019年6—12月探討下調(diào)SNHG7對卵巢癌SK-OV-3細胞侵襲以及遷移的影響和機制,為靶向分子治療卵巢癌提供可能。
1.1 材料卵巢癌SK-OV-3細胞購自美國ATCC;波形蛋白(Vimentin)抗體購自武漢艾美捷科技有限公司;Lipofectamine 2000購自美國Invitrogen;實時定量PCR試劑購自寶生物工程(大連)有限公司;引物由北京安必奇生物科技有限公司合成;上皮鈣黏蛋白(E-cadherin)抗體購自美國Proteintech。本研究符合《世界醫(yī)學協(xié)會赫爾辛基宣言》相關要求。
1.2 細胞轉(zhuǎn)染卵巢癌SK-OV-3細胞中分別轉(zhuǎn)染SNHG7干擾表達質(zhì)粒(SNHG7 shRNA)和陰性對照質(zhì)粒(shRNA),將轉(zhuǎn)染以后的細胞分別命名為Sh-SNHG7和Sh-NC組,常規(guī)培養(yǎng)的細胞為對照(Control)組。SNHG7 shRNA、shRNA陰性對照均由和元生物技術(上海)股份有限公司構(gòu)建。
1.3 SNHG7表達水平測定用實時定量PCR方法測定細胞中SNHG7表達變化,步驟如下:收集培養(yǎng)24 h后的Control、Sh-NC、Sh-SNHG7組細胞,用Trizol試劑提取細胞總RNA,進行逆轉(zhuǎn)錄反應,逆轉(zhuǎn)錄體系為10 μL,包括:0.5 μL的核糖核酸酶抑制劑(RNase Inhibitor)、0.5 μL的dNTP混合物(dNTP mixture)、2 μL的5×PCR緩沖液、0.5 μL的寡核苷酸dT引物(Oligo dT Primer)、1 μL的RNA、5.5 μL的無RNA酶水(RNase free),逆轉(zhuǎn)錄條件為:37℃、15 min,85℃、5 s,4℃保存。根據(jù)以下體系進行PCR反應,包括:0.2 μL的染料(DYE)Ⅰ、3.4 μL的熒光DNA結(jié)合染料(SYBR Green)、0.2 μL的正反向引物、1 μL的cDNA、5 μL的RNase free水,PCR反應條件為:95℃30 s,95℃5 s,60℃34 s,40個循環(huán)。設置甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)作為內(nèi)參,按照常規(guī)2-ΔΔCt法計算SNHG7表達量。GAPDH正向引物5,-GAAGGTGAAGGTCGGAGTC-3,,反向引物5,-GAAGATGGTGATGGGATTTC-3,;SNHG7正 向 引 物5,-CAACTGCCTGAAACCCCATCT-3,,反 向 引 物5,-CGGGTTCAAGCGATTCTCCT-3,。
1.4 細胞增殖能力測定用MTT方法測定細胞增殖能力,細胞增殖能力以A值代表,A值越大,細胞增殖能力也就越強,MTT步驟簡述如下:在96孔板中按照每孔2×103個細胞將Control、Sh-NC、Sh-SNHG7組細胞分別接種,每孔中添加100 μL的細胞培養(yǎng)液,培養(yǎng)24 h,添加10 μL MTT溶液,孵育4 h后添加150 μL二甲基亞砜(DMSO),酶標儀上測定A470nm值。
1.5 細胞克隆形成能力測定用平板克隆實驗檢測細胞克隆形成能力,步驟簡述如下:將Control、Sh-NC、Sh-SNHG7組細胞分別接種到6 cm的細胞培養(yǎng)皿內(nèi),每個培養(yǎng)皿中加200 μL的濃度為1×103個細胞∕mL的細胞懸浮液,然后添加細胞培養(yǎng)液至5 mL,放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)14 d,此時肉眼可見明顯的細胞集落。將細胞培養(yǎng)液吸掉,加磷酸鹽緩沖液(PBS)洗滌3次細胞,以4%的多聚甲醛固定,0.1%結(jié)晶紫染色,干燥以后,顯微鏡下觀察細胞克隆數(shù)目。
1.6 細胞侵襲和遷移能力測定將Control、Sh-NC、Sh-SNHG7組細胞用不含血清的細胞培養(yǎng)液懸浮,侵襲實驗前用基質(zhì)膠將Transwell小室包被,遷移實驗則不加基質(zhì)膠。取200 μL上述細胞懸浮液接種到Transwell上室,培養(yǎng)24 h,用棉簽擦除沒有穿膜的細胞,結(jié)晶紫染色后,在顯微鏡下觀察計數(shù)。
1.7 細胞中Vimentin、E-cadherin蛋白表達水平測定用Western blotting方法檢測Vimentin、E-cadherin蛋白表達,步驟簡述如下:收集培養(yǎng)24 h后的Control、Sh-NC、Sh-SNHG7組細胞,將上清溶液棄掉,添加含有苯甲基磺酰氟(PMSF)的放射免疫沉淀分析裂解液(RIAP),放在冰上充分裂解,轉(zhuǎn)移到離心管內(nèi),在4℃條件下以12 000g離心20 min,吸取上清,用二辛可寧酸(BCA)方法測定濃度。按照常規(guī)方法分別制備實驗用分離膠以及濃縮膠,設置分離膠中電泳電壓為100 V,濃縮膠中電泳電壓為80 V。染料進入到分離膠的底部以后將電源關閉。取出凝膠,在4℃轉(zhuǎn)膜,轉(zhuǎn)膜電壓設置為60 V,轉(zhuǎn)膜持續(xù)40 min。轉(zhuǎn)膜結(jié)束后取出聚偏二氟乙烯膜(PVDF),經(jīng)過5%牛血清白蛋白封閉以后,分別與一抗、二抗依次結(jié)合后,用電化學發(fā)光液(ECL)方法顯色,設置GAPDH作為內(nèi)參,分析Vimentin、E-cadherin蛋白表達量。
1.8 SNHG7靶向關系預測和鑒定用starbase生物信息軟件發(fā)現(xiàn)SNHG7和miR-34a有互補結(jié)合位點,二者可能互為靶向關系。以熒光素酶報告系統(tǒng)鑒定靶向關系,分別將SNHG7野生型熒光素酶報告質(zhì)粒(SNHG7-WT)、突變型熒光素酶報告質(zhì)粒(SNHG7-MUT)同miR-34a模擬物(miR-34a mimics)及陰性對照(mimics control)共轉(zhuǎn)染到SK-OV-3細胞中,24 h后檢測熒光素酶活性變化,步驟同熒光素酶活性檢測試劑盒。SNHG7-WT、MUT分別為含有SNHG7的結(jié)合序列和含有突變以后的SNHG7結(jié)合序列的熒光素酶報告載體,載體由中洪博元生物集團有限公司構(gòu)建。miR-34a mimics、mimics control購自上海吉瑪制藥技術有限公司。收集培養(yǎng)24 h后的Control、Sh-NC、Sh-SNHG7組細胞,用實時定量PCR方法測定細胞中miR-34a表達變化,步驟同1.3,內(nèi)參為核小分子RNA(U6)。
1.9 miR-34a inhibitor對下調(diào)SNHG7影響卵巢癌細胞的作用檢測卵巢癌SK-OV-3細胞中分別共轉(zhuǎn)染SNHG7 shRNA+miR-34a抑制劑(miR-34a inhibitor)和SNHG7 shRNA+miR-34a抑制劑陰性對照(inhibitor control),依次命名為Sh-SNHG7+anti-miR-34a和Sh-SNHG7+anti-miR-NC組,按照1.4(MTT)、1.5(克隆形成實驗)、1.6(Transwell小室)、1.7(Western blotting)中方法測定細胞增殖、克隆、侵襲遷移和Vimentin、E-cadherin蛋白表達。
1.10 統(tǒng)計學方法用SPSS 21.0軟件分析,計量資料用±s表示,兩組數(shù)據(jù)間比較經(jīng)成組t檢驗,多組差異比較用單因素方差析,多組間兩兩比較采用SNK-q檢驗的方法,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 SNHG7 shRNA對卵巢癌細胞增殖、克隆、侵襲、遷移和Vimentin、E-cadherin蛋白表達影響與Sh-NC組比較,Sh-SNHG7組卵巢癌細胞中SNHG7表達水平降低,細胞增殖(A值)降低,克隆數(shù)目減少,侵襲和遷移數(shù)目減少,Vimentin蛋白表達量減少,E-cadherin蛋白表達量升高,見圖1和表1。SNHG7 shRNA下調(diào)卵巢癌細胞中SNHG7表達水平,降低卵巢癌細胞增殖、克隆、遷移以及侵襲能力。
表1 SNHG7 shRNA轉(zhuǎn)染后的卵巢癌細胞中SNHG7水平、增殖、克隆、侵襲、遷移和Vimentin、E-cadherin蛋白表達水平比較∕±s
表1 SNHG7 shRNA轉(zhuǎn)染后的卵巢癌細胞中SNHG7水平、增殖、克隆、侵襲、遷移和Vimentin、E-cadherin蛋白表達水平比較∕±s
注:SNHG7為小核仁RNA宿主基因7,Control為對照組,Sh-NC為轉(zhuǎn)染SNHG7陰性對照質(zhì)粒組,Sh-SNHG7為轉(zhuǎn)染SNHG7干擾表達質(zhì)粒組,A值為吸光度值,Vimentin為波形蛋白,E-cadherin為上皮鈣黏蛋白。①與Sh-NC比較,P<0.05。
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圖1 Western blotting檢測SNHG7 shRNA轉(zhuǎn)染后的卵巢癌細胞中Vimentin、E-cadherin蛋白表達
2.2 SNHG7靶向調(diào)控miR-34aSNHG7和miR-34a有堿基互補結(jié)合位點,miR-34a mimics和SNHG7-WT共轉(zhuǎn)染后的卵巢癌細胞熒光素酶活性下降(0.48±0.05)比(1.00±0.11),t=12.91,P<0.001。SNHG7靶向調(diào)控miR-34a。見圖2。
圖2 SNHG7和miR-34a堿基互補結(jié)合位點
2.3 下調(diào)SNHG7促進卵巢癌細胞中miR-34a表達Control、Sh-NC、Sh-SNHG7組細胞中miR-34a水平分別為(1.00±0.11)、(0.98±0.10)、(2.64±0.21)。與Sh-NC組比較,Sh-SNHG7組卵巢癌細胞中miR-34a水平升高(P<0.05)。下調(diào)SNHG7促進卵巢癌細胞中miR-34a表達。
2.4 miR-34a inhibitor對下調(diào)SNHG7的卵巢癌細胞增殖、克隆、遷移、侵襲以及Vimentin、E-cadherin蛋白表達影響與Sh-SNHG7+anti-miR-NC組比較,Sh-SNHG7+anti-miR-34a組卵巢癌細胞中miR-34a水平降低,SK-OV-3細胞增殖能力升高,SK-OV-3細胞克隆形成數(shù)、侵襲以及遷移數(shù)增多,Vimentin蛋白表達水平升高,E-cadherin蛋白表達水平下降,見圖3,表2。
表2 miR-34a inhibitor和SNHG7 shRNA共轉(zhuǎn)染后卵巢癌細胞中miR-34a水平、增殖、克隆、侵襲、遷移和Vimentin、E-cadherin蛋白表達水平比較∕±s
表2 miR-34a inhibitor和SNHG7 shRNA共轉(zhuǎn)染后卵巢癌細胞中miR-34a水平、增殖、克隆、侵襲、遷移和Vimentin、E-cadherin蛋白表達水平比較∕±s
注:miR-34a為微小RNA-34a,SNHG7為小核仁RNA宿主基因7,Vimentin為波形蛋白,E-cadherin為上皮鈣黏蛋白,Sh-SNHG7+anti-miR-NC為共轉(zhuǎn)染SNHG7 shRNA和miR-34a抑制劑陰性對照,Sh-SNHG7+anti-miR-34a為共轉(zhuǎn)染SNHG7 shRNA和miR-34a抑制劑,A值為吸光度值。①與Sh-SNHG7+anti-miR-NC比較,P<0.05。
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圖3 Western blotting檢測miR-34a inhibitor和SNHG7 shRNA共轉(zhuǎn)染后卵巢癌細胞中Vimentin、E-cadherin水平
lncRNA是不能編碼蛋白質(zhì)的RNA分子,其長度大于200 bp,在細胞增殖、個體發(fā)育等多種生物學過程中發(fā)揮調(diào)控作用[9]。lncRNA參與腫瘤進展,可能是腫瘤分子靶向治療的生物靶標[10]。SNHG7是在人體組織中發(fā)現(xiàn)的lncRNA,其在不同組織中的表達不同,并且參與人體多種腫瘤的進展,目前在膀胱癌、非小細胞肺癌等組織中發(fā)現(xiàn)SNHG7異常表達,SNHG7表達改變影響細胞的生長以及轉(zhuǎn)移過程,SNHG7可能是腫瘤治療的有效靶點[6,11]。本研究結(jié)果表明,下調(diào)SNHG7后的卵巢癌細胞增殖、克隆能力下降,提示下調(diào)SNHG7具有抗卵巢癌細胞生長的作用,這與上述研究結(jié)果相符合,進一步說明了SNHG7在癌癥中可能發(fā)揮類似癌基因的作用。
卵巢癌轉(zhuǎn)移能力極強,其細胞轉(zhuǎn)移是卵巢癌患者死亡的重要原因[12]。研究顯示,上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)是腫瘤轉(zhuǎn)移的重要標志,發(fā)生EMT后的轉(zhuǎn)移能力大大增加[13]。Vimentin、E-cadherin表達變化是EMT能力改變的可靠指標[14]。Vimentin還可以作為一種癌基因促進腫瘤進展。E-cadherin在腫瘤中表達下調(diào),其表達上調(diào)后可以抑制腫瘤惡性轉(zhuǎn)移[15]。本研究結(jié)果顯示,下調(diào)SNHG7后卵巢癌細胞侵襲以及遷移能力降低,Vimentin表達水平減少,E-cadherin表達水平升高,提示上調(diào)SNHG7抑制卵巢癌細胞的轉(zhuǎn)移潛能。
lncRNA廣泛參與人體生理以及病理進程,并且在不同的組織及生理過程中的作用不同。lncRNA的調(diào)控機制復雜,這也是其功能多樣的重要原因[16]。lncRNA可以通過不同靶向調(diào)控機制影響細胞的生長、組織分化,目前其調(diào)控機制還未完全闡明[17]。lncRNA可以通過堿基互補的方式影響miRNA的表達,從而通過多個調(diào)控網(wǎng)絡影響細胞生物學行為[18]。本次實驗表明,SNHG7和miR-34a互為靶向關系,并且下調(diào)SNHG7可以靶向促進卵巢癌細胞中miR-34a的表達。miR-34a是一個腫瘤關系密切的miRNA,參與調(diào)控腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移過程[19]。研究顯示,miR-34a在骨肉瘤、肺癌、卵巢癌等中下調(diào)表達,影響細胞的生長和轉(zhuǎn)移[20-24]。本實驗顯示,抑制miR-34a逆轉(zhuǎn)下調(diào)SNHG7對卵巢癌細胞生長和轉(zhuǎn)移潛能的抑制作用,提示下調(diào)SNHG7可以靶向促進miR-34a的表達阻礙卵巢癌進展。
綜上,下調(diào)SNHG7表達可以在體外阻礙卵巢癌細胞的生長和轉(zhuǎn)移,作用機制與靶向促進miR-34a的表達有關。我們的實驗結(jié)果為研究SNHG7在卵巢癌中的網(wǎng)絡調(diào)控作用提供了資料,為尋找有效的卵巢癌治療生物靶標提供可思路。