周瓊,張斌成
(深圳市坪山區(qū)人民醫(yī)院 內(nèi)科,廣東 深圳 518118)
胃癌(Gastric cancer,GC)是最常見的消化道惡性腫瘤之一,全球每年新增約100萬(wàn)例,GC發(fā)病率和死亡率在東亞地區(qū)最高[1],我國(guó)每年新發(fā)和死亡病例均占世界40%以上,目前已成為全球第4大致死性惡性腫瘤[2]。胃切除術(shù)是早期GC患者的主要治療策略,然而由于早期GC患者沒有特定癥狀,全身化療成為主要選擇,但化療耐藥性經(jīng)常成為治療失敗的原因[3]。因此,迫切需要進(jìn)一步了解GC的發(fā)病機(jī)理,研究用于早期診斷和其他可行治療方法的新型生物標(biāo)志物。
microRNA(miRNA)是一類來源于內(nèi)源性染色體上的小單鏈非編碼RNA,長(zhǎng)度為21-25nt,具有高度保守性,通過與靶mRNA的3’-UTR序列結(jié)合,引起mRNA降解或抑制翻譯。研究表明,miRNA通過不同程度地上調(diào)或下調(diào)與癌細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān)基因的表達(dá),進(jìn)而調(diào)節(jié)癌細(xì)胞的增殖、侵襲和凋亡。因此,miRNA可用作治療的有效診斷標(biāo)記和藥物靶標(biāo)[4]。研究報(bào)道,hsa-miR-34a-5p可以誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞凋亡和導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯,抑制侵襲和遷移[5];研究還發(fā)現(xiàn)hsa-miR-34a-5p通過調(diào)控腫瘤蛋白p53和酪氨酸蛋白激酶Fyn表達(dá),進(jìn)而抑制彌散性大B細(xì)胞淋巴瘤[6]。
PTEN是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的雙重磷酸酶,可以調(diào)控腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、存活、遷移和粘附。PI3K是PTEN的主要底物,活化的PI3K將質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的磷脂酰肌醇-4,5-雙磷酸酯(PIP2)磷酸化為磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸酯(PIP3),PIP3隨后將含有PH結(jié)構(gòu)域的Akt蛋白募集到細(xì)胞膜上,導(dǎo)致Akt構(gòu)象發(fā)生改變;隨后,依賴于PI3K活化的Akt(Thr308和Ser473)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中,磷酸化下游底物,調(diào)控細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期、轉(zhuǎn)移和代謝[7]。研究表明,PTEN/PI3K/Akt途徑在GC的發(fā)病進(jìn)程中發(fā)揮重要作用[8],但深入的調(diào)控機(jī)制并不清楚。
Notch受體被裂解后,釋放Notch受體胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域,即Notch受體的活化形式[9];然后,Notch受體胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域通過C啟動(dòng)子結(jié)合因子-1(CBF1)/重組信號(hào)結(jié)合蛋白-Jk(RBP-Jk)轉(zhuǎn)移到核中,激活靶基因的表達(dá)。在GC細(xì)胞中,Notch1和Notch2表現(xiàn)為促進(jìn)腫瘤發(fā)生的作用[10],但關(guān)于Notch1與PTEN/PI3K/Akt途徑之間的相互調(diào)控關(guān)系研究較少。
因此,本研究以構(gòu)建的過表達(dá)及敲低MIR34A基因的穩(wěn)轉(zhuǎn)SGC7901細(xì)胞為研究對(duì)象,探究MIR34A對(duì)體外細(xì)胞增殖及細(xì)胞周期、體內(nèi)皮下腫瘤的影響;研究MIR34A是否通過直接與Notch1的3’-UTR區(qū)域直接作用,進(jìn)而調(diào)控PTEN/PI3K/Akt通路發(fā)揮抑制GC細(xì)胞增殖,最終明確MIR34A的功能及調(diào)控機(jī)制,旨在為GC的靶向治療提供科學(xué)的理論依據(jù)。
1.1.1 試劑
293T細(xì)胞購(gòu)買于美國(guó)ATCC公司、MTT粉末、PEG-8000、puromycin、PI、氯仿和異丙醇購(gòu)買于Sigma-Aldrich公司;Trizol、DNA Gel Loading Dye(6X)、GeneRuler 1Kb plus DNA ladder、turbofect轉(zhuǎn)染試劑和Pierce BCA蛋白定量試劑盒購(gòu)買于Thermo Fisher Scientific公司;5X HF buffer、dATP、dGTP、dCTP、dTTP、Random primer、MgCl2、SYBGREEN、DNase enzyme、10X RT transcription buffer、M-MuLV Reverse transcriptase、RNase inhibitor、10X Cut smart buffer、10X T4 ligation buffer、T4 ligation enzyme、KpnI、BamHI、NheI、XhoI、XbaI和FseI酶購(gòu)買于NEB公司;FUGW-GGSGX3-EGFP、pSPAX2、pMD2G、pcDNA6.2-GW/EmGFP、PCDNA5.1-TO-HA和pGL3-Basic-IRES-Luc質(zhì)粒購(gòu)買于Addgene公司;Notch1、PTEN、p-PI3K、PI3K、p-Akt、Akt、PCNA、Ki67、GAPDH抗體及抗兔/鼠HRP標(biāo)記的二抗均購(gòu)買于CST公司;QIA quick Gel Extraction kit、DH5α competent 細(xì)胞購(gòu)買于天根生化科技(北京)有限公司;引物由廣州艾基生物有限公司合成;其余細(xì)胞培養(yǎng)試劑均購(gòu)于Gibco公司。
1.1.2 儀器
動(dòng)物稱重天平(美國(guó)雙杰兄弟(集團(tuán))有限公司),藥物稱量天平(梅特勒-特利多儀器(上海)有限公司),超速離心機(jī)(Beckman,德國(guó)),流式細(xì)胞儀(BD Accuri C6,美國(guó)),游標(biāo)卡尺(上海美耐特實(shí)業(yè)有限公司),多功能酶標(biāo)儀(BioTEK,美國(guó)),半干式轉(zhuǎn)膜儀和電泳裝置(BioRad,美國(guó)),超純水系統(tǒng)(德國(guó)Merck Millipore公司),化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(BioRad,美國(guó)),Stratagene Mx3005P和PCR Sure Cycler 8800 (Agilent Technologies),C1000 Touch Thermal Cycler (Thermo Fisher Scientific),倒置熒光顯微鏡(Olympus公司)。
1.1.3 細(xì)胞培養(yǎng)
SGC7901細(xì)胞培養(yǎng)于RPMI-1640+10% FBS+1%P/S完全培養(yǎng)基,置于37 ℃,5% CO2培養(yǎng)箱中,當(dāng)SGC7901達(dá)到80% -90%匯合時(shí),進(jìn)行傳代培養(yǎng)。
1.1.4 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
雄性SPF級(jí)裸鼠18只,體重為(23±2)g,購(gòu)于廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,生產(chǎn)合格證號(hào):SCXK(粵)2019-0035;飼養(yǎng)于20℃-24℃,空氣相對(duì)濕度40%-60%的環(huán)境中,房間保持12h晝夜節(jié)律,裸鼠自由飲水和進(jìn)食,實(shí)驗(yàn)中所有操作均遵循廣州醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)的相關(guān)規(guī)定。
1.2.1 構(gòu)建過表達(dá)MIR34A的穩(wěn)轉(zhuǎn)SGC7901細(xì)胞
NCBI找出MIR34A的pre-miRNA序列(Gene ID:407040),選取pre-miRNA序列上下游各200 bp的堿基作為PCR模板,插入慢病毒穿梭質(zhì)粒FUGW-GGSGX3-EGFP的BamHI和NheI酶切位點(diǎn)之間,基因測(cè)序結(jié)合Western blot驗(yàn)證成功后,利用turbofect轉(zhuǎn)染試劑方法將2.5 μg pSPAX2、pMD2G和FUGW-pri-MIR34A-GGSGX3-EGFP質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到293T細(xì)胞,轉(zhuǎn)染16 h后更換含10%FBS的新鮮完全培養(yǎng)基,轉(zhuǎn)染72 h后收集病毒上清,利用PEG-8000濃縮病毒,最后用完全培養(yǎng)基重懸病毒沉淀,稀釋計(jì)數(shù)測(cè)定法測(cè)定病毒滴度,-80 °C冰箱分裝保存。正向引物:5’-CTAGaGG ATCCTGGCTAATTTTTAAA-3’;反向引物:5’-GCTAGCACGTGCAAACTTCTCC-3’。
將SGC7901細(xì)胞(5×105個(gè)/2mL)接種于6孔板中,接種24 h后,根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定的感染復(fù)數(shù)(MOI)加入對(duì)應(yīng)體積的病毒量,感染24h后吸走含有病毒的上清培養(yǎng)基,并加入相同體積的完全培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)48h,換用含puromycin的培養(yǎng)基篩選細(xì)胞,獲得單克隆后擴(kuò)大培養(yǎng),最終獲得穩(wěn)定過表達(dá)MIR34A的SGC7901細(xì)胞。
1.2.2 構(gòu)建敲低MIR34A的穩(wěn)轉(zhuǎn)SGC7901細(xì)胞
根據(jù)BLOCK-iT? RNAi Designer在線設(shè)計(jì)工具(Thermo Fisher Scientific)得到靶向敲低MIR34A基因的堿基序列,將Top Strand和Bottom Strand淬火形成的oligo連接到pcDNA6.2-GW/EmGFP的BamHI和XhoI之間,基因測(cè)序結(jié)合Western blot驗(yàn)證成功后,按照1.2.1的方法進(jìn)行穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞系構(gòu)建。Top Strand:5’-TGCTGTTCTAG GGCAGTATACTTGCTGTTTTGGCCACTGACT GACAGCAAGTACTGCCCTAGAA-3’,Bottom Strand:5’-CCTGTTCTAGGGCAGTACTTGCTG TCAGTCAGTGGCCAAAACAGCAAGTATACTG CCCTAGAAC-3’。
1.2.3 構(gòu)建pGL3-Basic-IRES-Luc-Notch 1及突變質(zhì)粒
將Notch1的3’-UTR區(qū) 域(3’-UTR Length:1654)構(gòu)建至pGL3-Basic-IRES(Addgene,64784)的luciferase后面,酶切位點(diǎn)是XbaI和FseI,利用Trizol提取SGC7901細(xì)胞總RNA,經(jīng)Random primer反轉(zhuǎn)錄后,加入正反向引物獲得含有XbaI和FseI酶切位點(diǎn)的Notch1的3’-UTR PCR片段,然后經(jīng)T4 ligation后,測(cè)序成功獲得pGL3-Basic-IRESLuc-Notch 1 WT質(zhì)粒;以WT質(zhì)粒為模板,將Seed Location(180和909)序列中的cactgcc進(jìn)行點(diǎn)突變,獲得pGL3-Basic-IRES-Luc-Notch 1 Mut質(zhì)粒。WT質(zhì)粒正向引物:5’-Atcgccgtgttctagaacggcgcgcccc-3’,反向引物:5’-gctcgaagcggccggccttttttttttttttttt-3’;Mut質(zhì)粒正向引物:5’-aagcctttttatttatatgtactgtt-3’,5’-tttgtttctgtgtaaaataaaagtac-3’。
1.2.4 構(gòu)建PCDNA5.1-TO-Notch1-HA質(zhì)粒
NCBI找出Notch1的CDS序列(Gene ID:4851),插入PCDNA5.1-TO-HA質(zhì)粒的XhoI和KpnI酶切位點(diǎn)之間,基因測(cè)序結(jié)合Western blot驗(yàn)證成功后,獲得PCDNA5.1-TO-Notch1-HA質(zhì)粒。正向引物:5’-CTA CCTCGAGatgccgccgctcctggcgcccctgc-3’;反向引物:5’-CAGCTCGGTACCcttgaaggcctc-3’。
1.2.5 Western blot
細(xì)胞及組織加入含1 μg/mL PMSF和1 μL磷酸化酶抑制劑的RIPA裂解液中冰上裂解45 min(體積比為1:1),離心后取上清用Pierce BCA蛋白定量試劑盒進(jìn)行蛋白定量。將上清與5x Loading buffer混合均勻,100℃煮10 min,上樣20 μg蛋白,調(diào)節(jié)電壓至80V,待溴酚蘭剛跑出分離膠底部即可終止電泳,然后將PAGE凝膠放于半干轉(zhuǎn)印槽,恒壓15V條件下轉(zhuǎn)膜2h,5%奶粉的封閉2 h,TBST緩沖液洗3次,每次5min,加入抗體稀釋液稀釋至適當(dāng)濃度的一抗(1:1000),4℃條件下孵育過夜。TBST清洗后加入辣根過氧化物酶標(biāo)記的二抗(HRP-IgG,1:2000),室溫孵育2h,TBST洗滌后,加入ECL顯影液,在發(fā)光成像系統(tǒng)曝光顯影并利用膠圖象該凝處理系統(tǒng)分析其灰度值。
1.2.6 qRT-PCR
利用Trizol提取SGC7901細(xì)胞總的RNA,加入RT引物逆轉(zhuǎn)錄后,在qRT-PCR 96孔板中依次加入物質(zhì)如下(20 μL體系):cDNA:10 μL;dNTP mix(10 mM):0.4 μL;5X HF buffer:4 μL;Primer (R/F,10 μM):1 μL;DNase enzyme:0.15 μL;DNase free water:4.05μL;MgCl2:0.2 μL;SYBRGREEN:0.2 μL。qRT-PCR條件為:98 ℃,30 s;98 ℃,10 s;60 ℃,30 s;72 ℃,15 s;55 ℃,30 s;95 ℃ 30 s,共40個(gè)cycles,最后利用2-ΔΔCT計(jì)算含量。MIR34A RT引物:5’-GG CCAGCUGUGAGUGUUUCUUUGGCAGUGU CUUAGCUGGUUGUUGUGAGCAAUAGUA AGGAAGCAAUCAGCAAGUAUACUGCCCU AGAAGUGCUGCACGUUGUGGGGCCCacaa cc-3’;MIR34A正向引物:5’-UGUUGUGAGCAA UAGUAAGGAAG-3’;MIR34A反向引物:5’-cgtcc TGGCAGTGTCTTAGCT-3’;Notch1正 向 引 物:5’-CCAGCATCACCTGCCTGTTA-3’;Notch1反向引物:5’-CCAAGTCTGACGTCCCTCAC-3’;PTEN正向引物:5’-ACCCACCACAGCTAGAACTT-3’;PTEN反向引物:5’-GGGAATAGTTACTCCCTTT TTGTC-3’;Akt正向引物:5’-GGCCGAGCACCGA GC-3’,Akt反向引物:5’-CTCACGCGCTCCTCTC AG-3’;PI3K正向引物:5’-CATGCATTGTTTTGCA CCCC-3’,PI3K反向引物:5’-ATGGAAGACGGG AGATTCACAT-3’。
1.2.7 腫瘤模型建立
雄性BALB/c裸鼠(4-5周齡)共18只,隨機(jī)分成SGC7901-空載組(SGC7901-Ctrl)、SGC7901-MIR34A過表達(dá)組(SGC7901-MIR34A OE)和SGC7901-MIR34A敲低組(SGC7901-MIR34A KD),每組6只。將100 μL細(xì)胞懸液(6×106個(gè)/只)注入腋下皮膚。
1.3.1 細(xì)胞增殖檢測(cè)
將構(gòu)建好的穩(wěn)定表達(dá)或敲低MIR34A的SGC7901細(xì)胞分別接種于96孔板中,分為空白對(duì)照組(SGC7901-Ctrl)、SGC7901-MIR34A過表達(dá)組(SGC7901-MIR34A OE)和SGC7901-MIR34A敲低組(SGC7901-MIR34A KD),每孔細(xì)胞數(shù)為5×103個(gè)/100 μL培養(yǎng)液,持續(xù)培養(yǎng)24、48和72 h后每孔加入10 μL MTT溶液,在細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)繼續(xù)孵育4 h,吸走上清加入150 μL DMSO,490 nm處測(cè)定吸光度(OD),計(jì)算細(xì)胞存活率,繪制生長(zhǎng)曲線。細(xì)胞存活率(%)=100 *測(cè)量組OD值/ctrl組OD值。
1.3.2 細(xì)胞周期檢測(cè)
將構(gòu)建好的穩(wěn)定表達(dá)或敲低MIR34A的SGC7901細(xì)胞接種于24孔板中,每孔細(xì)胞數(shù)為1×105個(gè)/1 mL培養(yǎng)液,培養(yǎng)48 h后,棄去上清,用胰酶消化細(xì)胞,4 ℃,1200 rpm離心,預(yù)冷的PBS清洗細(xì)胞,最終用1.5 mL PBS重懸;在細(xì)胞懸液中加入3.5 mL -20 ℃預(yù)冷的無(wú)水乙醇,使乙醇的終濃度為70%,4 ℃固定過夜,PBS洗滌后加入PI染液(5 μg/mL),室溫條件下染色30 min;流式細(xì)胞儀進(jìn)行細(xì)胞周期的DNA含量分析。
1.3.3 MIR34A對(duì)Notch1/PTEN/PI3K/Akt蛋白及mRNA影響
將構(gòu)建好的穩(wěn)定表達(dá)或敲低MIR34A的SGC7901細(xì)胞接種于6孔板中,每孔細(xì)胞數(shù)為5×105個(gè)/2 mL培養(yǎng)液,培養(yǎng)48 h后,棄去上清,用胰酶消化細(xì)胞,利用Western blot和qRT-PCR檢測(cè)MIR34A對(duì)Notch1/PTEN/PI3K/Akt蛋白及mRNA的影響。
1.3.4 熒光素酶實(shí)驗(yàn)
將穩(wěn)定表達(dá)MIR34A的SGC7901細(xì)胞接種于96孔板中,每孔細(xì)胞數(shù)為5×103個(gè)/100 μL培養(yǎng)液,按照turbofect轉(zhuǎn)染試劑相關(guān)方法將200 ng Renilla質(zhì)粒 和pGL3-Basic-IRES-Luc-Notch 1 WT(0.5 μg)或pGL3-Basic-IRES-Luc-Notch 1 Mut(0.5 μg)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到每孔SGC7901細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染48 h后,加入細(xì)胞裂解液,按照雙熒光素酶報(bào)告基因方法,酶標(biāo)儀檢測(cè)生物熒光,計(jì)算螢火蟲熒光蛋白與海腎素?zé)晒獾鞍咨餆晒獾谋戎怠?/p>
1.3.5 Notch1對(duì)PTEN/PI3K/Akt蛋白及增殖蛋白的影響
將SGC7901細(xì)胞接種于6孔板中,分為Ctrl組和Notch1過表達(dá)組(Notch1 OE),每孔細(xì)胞數(shù)為5×105個(gè)/2 mL培養(yǎng)液,按照turbofect轉(zhuǎn)染試劑相關(guān)方法將2.5 μg PCDNA5.1-TO-Notch1-HA質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到SGC7901細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染48 h后,棄上清收集細(xì)胞沉淀,利用Western blot檢測(cè)Notch1對(duì)PTEN/PI3K/Akt通路蛋白,PCNA和Ki67細(xì)胞增殖蛋白表達(dá)的影響。
1.3.6 確定MIR34A對(duì)體內(nèi)GC腫瘤形成的影響
每3天對(duì)裸鼠稱重(g)一次并測(cè)量腫瘤的長(zhǎng)(mm)和寬(mm)(腫瘤體積=0.52×長(zhǎng)×寬2);實(shí)驗(yàn)終點(diǎn),將裸鼠安樂死并手術(shù)解剖腫瘤并稱重,計(jì)算腫瘤指數(shù),腫瘤指數(shù)=腫瘤重量(g)/裸鼠體重(g)。
應(yīng)用Graphpad prism 8.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(Mean± SEM)表示,所有細(xì)胞實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,兩組間比較采用T-test,多組間比較采用單因素或雙因素方差分析和Tukey's檢驗(yàn),P<0.05表示有顯著性差異。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示,細(xì)胞培養(yǎng)48h和72h后,過表達(dá)MIR34A組的SGC7901細(xì)胞生長(zhǎng)出現(xiàn)抑制,而敲低MIR34A組的SGC7901細(xì)胞增加,與Ctrl組相比,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。
圖1 MIR34A對(duì)SGC7901細(xì)胞的增殖影響
利用流式細(xì)胞儀檢測(cè)MIR34A對(duì)SGC7901細(xì)胞生長(zhǎng)周期的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示,與Ctrl組相比,MIR34A過表達(dá)可以降低S期的細(xì)胞數(shù)目,而MIR34A敲低可以增加S期細(xì)胞數(shù)目,說明MIR34A可以阻滯細(xì)胞S期。
圖2 MIR34A對(duì)SGC7901細(xì)胞周期的影響
利用Western blot檢測(cè)Notch1/PTEN/PI3K/Akt通路蛋白的表達(dá),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示,與Ctrl組相比,過表達(dá)和敲低MIR34A組Notch1、PTEN、p-PI3K和p-Akt蛋白變化均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。
圖3 MIR34A對(duì)Notch1/PTEN/PI3K/Akt通路蛋白的影響
利用qRT-PCR檢測(cè)miRN-34a的含量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4A所示,與Ctrl組相比,過表達(dá)和敲低MIR34A均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05);同時(shí)利用qRT-PCR檢測(cè)Notch1/PTEN/Akt的mRNA含量,結(jié)果如圖4B所示,過表達(dá)MIR34A可以分別降低Notch1和PTEN的含量(P<0.05),而敲低MIR34A可以顯著逆轉(zhuǎn)這一變化(P<0.05),但未影響Akt mRNA的含量。
圖4 MIR34A對(duì)Notch1/PTEN/PI3K/Akt通路RNA含量的影響。
為驗(yàn)證miR-34a-5P是否直接調(diào)控Notch1的3’-UTR區(qū)域,利用雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)檢測(cè)熒光素強(qiáng)度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示,與negative ctrl組相比,pGL3-Basic-IRES-Luc-Notch 1 WT組過表達(dá)MIR34A可以顯著降低熒光素強(qiáng)度(P<0.05);而在pGL3-Basic-IRES-Luc-Notch 1 Mut組,過表達(dá)MIR34A并未降低熒光素強(qiáng)度,與pGL3-Basic-IRESLuc-Notch 1 WT+MIR34A組相比,具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。
圖5 MIR34A與Notch1直接調(diào)控的研究
為進(jìn)一步證明Notch1與PTEN/PI3K/Akt的上下游調(diào)控關(guān)系,在SGC7901細(xì)胞中過表達(dá)Notch1,Western blot結(jié)果(圖6)顯示,Notch1過表達(dá)組可以顯著增加PTEN、p-PI3K和p-Akt的含量(P<0.05)。
圖6 Notch1對(duì)PTEN/PI3K/Akt信號(hào)通路蛋白的影響
接下來,為進(jìn)一步明確Notch1對(duì)GC增殖蛋白表達(dá)的影響。在SGC7901細(xì)胞中過表達(dá)Notch1,Western blot結(jié)果(圖7)顯示,Notch1過表達(dá)可以顯著增加PCNA和Ki67增殖蛋白表達(dá)(P<0.05)。
圖7 Notch1對(duì)PCNA和Ki67增殖蛋白的影響。
每間隔3d稱量裸鼠體重,結(jié)果如圖8A所示,各組別裸鼠體重?zé)o顯著性差異;游標(biāo)卡尺測(cè)量腫瘤的長(zhǎng)和寬,計(jì)算腫瘤體積,結(jié)果如圖8B所示,SGC7901-MIR34A OE組腫瘤大小顯著低于SGC7901-Ctrl組(P<0.05),而SGC7901-MIR34A KD組腫瘤大小顯著大于SGC7901-Ctrl組(P<0.05);實(shí)驗(yàn)終點(diǎn),處死裸鼠,對(duì)各組別腫瘤進(jìn)行拍照(圖8C),并對(duì)腫瘤稱重,計(jì)算腫瘤與體重的比值,結(jié)果如圖8D所示,SGC7901-MIR34A OE組腫瘤指數(shù)顯著低于SGC7901-Ctrl組(P<0.05),而SGC7901-MIR34A KD組腫瘤指數(shù)顯著高于SGC7901-Ctrl組(P<0.05)。
圖8 MIR34A對(duì)裸鼠體內(nèi)SGC7901腫瘤生長(zhǎng)的影響。
GC是與癌癥相關(guān)的第二死亡率疾病[11]。目前晚期GC患者的預(yù)后仍然很差,5年生存率為5-20%,中位總生存期為10個(gè)月[12]。GC的發(fā)生與宿主、環(huán)境和細(xì)菌等多因素有關(guān),隨著GC進(jìn)展會(huì)導(dǎo)致基因和表觀遺傳學(xué)水平上的不同分子改變[13]。因此,探尋GC診斷的分子標(biāo)記物為GC治療提供新的思路。
PTEN/PI3K/Akt通路在GC腫瘤的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移、血管生成和化學(xué)耐藥性中起決定性作用[11,14,15]。hsa-miR-34a-5p可能是一個(gè)具有抑制腫瘤功能的miRNA,但其抑瘤的分子機(jī)制尚不清楚。研究發(fā)現(xiàn),hsa-miR-34a-5p在肝細(xì)胞癌、胰腺癌、黑色素瘤和前庭神經(jīng)鞘瘤中高表達(dá)[16]。在本研究中,我們通過MTT和流式技術(shù)證實(shí),hsa-miR-34a-5p具有抑制SGC7901細(xì)胞增殖和阻滯其在S期的作用;體內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明,hsa-miR-34a-5p可以抑制腫瘤生長(zhǎng);Western blot和qRT-PCR結(jié)果表明,hsa-miR-34a-5p可以顯著降低PTEN、p-PI3K和p-Akt蛋白表達(dá),說明hsa-miR-34a-5p可能通過調(diào)控PTEN/PI3K/Akt通路影響GC進(jìn)展。
Notch1與多種腫瘤的增殖、侵襲和遷移相關(guān)。研究表明,在GC組織,SGC7901和AGS細(xì)胞的Notch1和p-Akt水平顯著高于正常對(duì)照組;Notch 1在GC中起著促癌作用,Notch 1低表達(dá)可以抑制GC細(xì)胞的遷移和增殖[17]。Notch1通路阻斷劑DAPT和PI3K/Akt通路抑制劑LY294002可以協(xié)同抑制SGC7901細(xì)胞的遷移和侵襲能力;此外,DAPT和LY294002協(xié)同抑制GC細(xì)胞中Notch1和p-Akt的水平[18]。上述實(shí)驗(yàn)證明Notch1與PTEN/PI3K/Akt通路存在必然聯(lián)系。本研究證明過表達(dá)Notch1可以激活PTEN/PI3K/Akt通路;同時(shí),hsa-miR-34a-5p過表達(dá)可以顯著降低Notch1的mRNA和蛋白含量;雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)證實(shí),hsa-miR-34a-5p與Notch1的3’-UTR區(qū)域直接結(jié)合。綜上所述,hsa-miR-34a-5p可能通過調(diào)控Notch1表達(dá)進(jìn)而影響PTEN/PI3K/Akt通路抑制GC發(fā)生。
本研究進(jìn)一步明確了miR-34a在GC發(fā)生和發(fā)展中的調(diào)控機(jī)制,為探索新的、有效的GC診斷和預(yù)后評(píng)價(jià)標(biāo)記物及治療方法提供新的思路。