高麗娜 劉小暉 張玉芳 劉小玲 何曉春 高晶 張莉 孫俊 王秀娟 董燕
甘肅省婦幼保健院產(chǎn)二科 (蘭州 730050)
胎盤植入(placenta accreta,PA)是一種以胎盤異常侵襲植入部位為特征的妊娠并發(fā)癥,是造成產(chǎn)后大出血及孕產(chǎn)婦死亡的主要病因[1]。近來年,雖然PA的確切發(fā)病機制尚不清楚[2],但滋養(yǎng)細胞過度侵襲遷移是PA發(fā)病的主要原因[3]。然而,滋養(yǎng)細胞過度侵襲遷移的具體潛在分子機制知之甚少。長非編碼RNA(lncRNA)是一種非編碼RNA[4],其通過多種機制調(diào)控基因表達,包括基因組相互作用、蛋白質(zhì)含量、miRNA競爭和染色質(zhì)修飾等[5]。隨著表觀遺傳的發(fā)展和高通量RNA測序技術(shù)的不斷進步,已經(jīng)明確并驗證了lncRNAs在子癇前期[6]、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)[7]、胎兒生長受限[8]等產(chǎn)科疾病中參與該疾病的分子機制。然而,關(guān)于PA的RNA測序在近幾年才相繼報道[9],其中l(wèi)ncRNA在PA中的具體機制研究更是鮮為少見。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)lncRNA SNHG8在PA中的異常表達,通過生物信息學(xué)軟件發(fā)現(xiàn)與miR-542-3p的結(jié)合位點,但其生物學(xué)功能和潛在機制尚不清楚。本研究通過體外培養(yǎng)人絨毛膜滋養(yǎng)細胞系,探討lncRNA SNHG8對滋養(yǎng)細胞功能行為影響,闡明PA的關(guān)鍵致病分子,豐富對PA病因的認識,可為臨床防治提供有效的診斷標志物或治療靶點。
1.1 研究對象本研究經(jīng)甘肅省婦幼保健院倫理委員會審查批準,批件號:(2023)GSFY倫審[05]號。選取2020年5月至2022年2月本院住院患者納入研究對象。PA組為胎盤植入孕婦30例,診斷標準均符合《胎盤植入診治指南(2015)》診斷標準[10]:分娩前經(jīng)臨床高危因素結(jié)合彩色多普勒超聲和(或)MRI征象評估,且最終確診根據(jù)手術(shù)中或分娩時所見或分娩后的病理學(xué)診斷。對照組(PC組)為同期妊娠單胎孕婦30例,排除標準如下:多胎妊娠、呼吸系統(tǒng)疾病、妊娠期高血壓疾病、慢性腎炎、自身免疫性疾病、血糖異常者、心臟病、血栓性疾病、HELLP綜合征、胎兒畸形等。所有參與者在甘肅省婦幼保健院簽署知情同意書。兩組孕婦年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P> 0.05),孕周、孕次、產(chǎn)次及剖宮產(chǎn)次數(shù)均差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 PC組和PA組臨床資料比較Tab.1 Comparison of clinical data between PC and PA groups ±s
表1 PC組和PA組臨床資料比較Tab.1 Comparison of clinical data between PC and PA groups ±s
臨床資料年齡(歲)孕周(周)孕次產(chǎn)次剖宮產(chǎn)次數(shù)PC組30.83 ± 0.83 38.93 ± 0.11 2.40 ± 0.14 1.03 ± 0.10 0.90 ± 0.11 PA組31.9 ± 0.70 37.01 ± 0.08 3.60 ± 0.15 1.53 ± 0.10 1.43 ± 0.10 t值0.97 13.41 5.26 3.43 3.51 P值0.330< 0.001< 0.001< 0.001< 0.001
1.2 主要試劑人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞(HTR8/SVneo)購于上海蓋寧公司;胎牛血清、RPMI-1640培養(yǎng)基購自美國Gibco公司;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒、熒光定量試劑盒購于日本Takara公司;lip2000購于美國Invitrogen公司;青鏈霉素、胰蛋白酶消化液購于北京索萊寶公司;Matrigel基質(zhì)膠購自美國BD公司;Transwell小室購于美國Corning公司;總RNA提取試劑盒購于北京天根公司;lncRNA SNHG8、GAPDH引物由上海生工公司合成,miR-542-3p、U6引物有廣州銳博公司合成;lncRNA SNHG8干擾片段及過表達質(zhì)粒由上海吉瑪公司構(gòu)建,MMP-2和MMP-9抗體購于美國Abcam。
1.3 細胞培養(yǎng)及轉(zhuǎn)染在適當(dāng)?shù)臈l件下(37 ℃、5% CO2)培養(yǎng),取對數(shù)生長期的滋養(yǎng)細胞進行傳代,按說明書添加助轉(zhuǎn)試劑,將細胞分3 組:Control組(空白組)、si-NC組(干擾對照組)、si-SNHG8組(干擾lncRNA SNHG8組)。
1.4 Transell實驗Matrigel基質(zhì)膠加入腔室,轉(zhuǎn)染后的細胞(2 × 104個細胞)用無血清培養(yǎng)液接種于上腔室,對應(yīng)的底腔室加入700 μL含 15%血清培養(yǎng)基,孵育48 h后,用4%多聚甲醛固定下室細胞30 min,結(jié)晶紫染色10~15 min,用顯微鏡拍照。染色細胞使用 Image-J來計數(shù)細胞數(shù)量。
1.5 劃痕實驗預(yù)處理后細胞在完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)細胞以達到近100%融合,用1 000 μL無菌槍頭劃痕,無血清培養(yǎng)基沖洗后用顯微鏡拍照,并用新鮮培養(yǎng)基培養(yǎng),收集0 h和 24 h創(chuàng)面愈合情況,傷口愈合率計算公式:(初始面積-最終面積)/初始面積×100%。
1.6 Real-time PCR 檢測按照總RNA提取試劑標準程序,從胎盤樣本和滋養(yǎng)細胞中制備總RNA,使用PrimeScript RT reagent Kit逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,然后使用qRT-PCR儀進行擴增。GAPDH,上游,5′-TGGCAGGTAGGCGGTTGTGTAGA-3′;下游,5′-ATGGCATCGTGCCTGGTCATAT-3′;U6 上游,5′-GCATATATAACCACGAGTTCAGGAAT-3′;下游,5′-CGCGGAGTTCACTCGCTAGTGCAT-3′;miR-542-3p上游,5′-TCGGGGATCATCATGTCACG-3′;下游,5′-GAGTGGCTCCCAGACCTTTC-3′;lncRNA SNHG8,上游,5′-AAGTTTACAAGCATGCGCGG-3′;下游,5′-TCAAACTGACGGTTCTCGGG-3′。
1.7 Western blot實驗按分組干擾細胞48 h后,嚴格按照細胞蛋白提取試劑盒提取蛋白并測蛋白濃度。配制10%分離膠進行電泳,濕轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)到PVDF膜,5%脫脂奶粉室溫封閉2 h,一抗4 ℃孵育過夜。一抗MMP-2抗兔(1∶1 000,Abcam),一抗MMP-9抗兔(1∶1 000,Abcam),一抗GAPDH抗兔(1∶5 000,protrintech),次日取出用PBS洗3次,每次10 min,二抗抗兔(1∶5 000,abmart)s室溫2 h,PBS洗3次,每次10 min,蘸取發(fā)光液在曝光機進行曝光并保存,用Image Lab統(tǒng)計。
1.8 統(tǒng)計學(xué)方法使用 Prism 7.0 統(tǒng)計軟件分析實驗數(shù)據(jù),結(jié)果以均數(shù)±標準差表示。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析,兩組間均數(shù)采用獨立樣本t檢驗比較,以P< 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 LncRNA SNHG8在 PA胎盤組織中的表達及與患者產(chǎn)前超聲評分的相關(guān)性qRT-PCR 檢測顯示,與PC組(n= 30)比較,PA 組(n= 30) 胎盤樣本中l(wèi)ncRNA SNHG8的表達水平顯著升高(P< 0.01),同時,PA患者的lncRNASNHG8的表達與產(chǎn)前超聲評分呈正相關(guān)(P< 0.01),提示lncRNA SNHG8表達異??赡芘cPA有關(guān),可作為PA的診斷標志物。見圖1。
圖1 PC組和PA組胎盤中l(wèi)ncRNASNHG8的表達水平及與產(chǎn)前超聲評分的關(guān)系Fig.1 The expression level of lncRNA SNHG8 in placenta of PC group and PA group and its relationship with prenatal ultrasound score
2.2 LncRNA SNHG8干擾片段的自身驗證檢測lncRNA SNHG8干擾片段的效率發(fā)現(xiàn),si-SNHG8-1和si-SNHG8-2組中l(wèi)ncRNA SNHG8表達均低于si-NC組(P< 0.01,P< 0.05),見圖2。但si-SNHG8-1干擾效率比si-SNHG8-2更佳,故選用si-SNHG8-1繼續(xù)后續(xù)實驗。
圖2 轉(zhuǎn)染干擾片段后lncRNA SNHG8的表達Fig.2 Expression of lncRNA SNHG8 after transfection of interference fragments
2.3 干擾lncRNA SNHG8后對滋養(yǎng)細胞侵襲能力影響Transwell 侵襲遷移實驗結(jié)果顯示:與si-NC組比較,si-SNHG8組侵襲遷移細胞數(shù)明顯減少(P< 0.01);劃痕實驗結(jié)果示,與si-NC組比較,si-SNHG8組遷移率降低(P< 0.05),提示干擾lncRNA SNHG8可抑制滋養(yǎng)層細胞的侵襲能力。見圖3。
圖3 干擾lncRNA SNHG8對滋養(yǎng)細胞侵襲遷移影響Fig.3 Effect of interfering lncRNA SNHG8 on trophoblast invasion and migration
2.4 干擾lncRNA SNHG8后對滋養(yǎng)細胞MMP-2和MMP-9的影響通過瞬時轉(zhuǎn)染lncRNA SNHG8干擾片段后對滋養(yǎng)細胞侵襲遷移相關(guān)蛋白的影響,Western blot檢測顯示:與si-NC組比較,si-SNHG8組的MMP-2和MMP-9蛋白表達明顯降低(P< 0.01,P< 0.05)。見圖4。
圖4 干擾lncRNA SNHG8后對滋養(yǎng)細胞MMP-2和MMP-9影響Fig.4 Effect of lncRNA SNHG8 interference on MMP-2 and MMP-9 trophoblast cells
2.5 lncRNA SNHG8在滋養(yǎng)細胞的定位及miR-542-3p是lncRNA SNHG8可能作用的靶基因我們利用滋養(yǎng)細胞定位分析,結(jié)果顯示lncRNA SNHG8在滋養(yǎng)細胞中主要定位于胞漿(圖5A),通過Star-Base軟件分析發(fā)現(xiàn),miR-542-3p具有l(wèi)ncRNA SNHG8的結(jié)合位點(圖5B),利用qRT-PCR檢測在兩組胎盤組織中miR-542-3p的表達,結(jié)果顯示,與PC組相比,PA組中miR-542-3p的表達明顯降低,將其與lncRNA SNHG8做相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),兩者呈負相關(guān),提示miR-542-3p可能是lncRNA SNHG8的下游靶基因。
圖5 LncRNA SNHG8在滋養(yǎng)細胞中的定位及與miR-542-3p的預(yù)測結(jié)合位點及表達Fig.5 Localization of lncRNA SNHG8 in trophoblast cells and predicted binding sites and expression of miR-542-3p
2.6 lncRNA SNHG8與miR-542-3p的靶向關(guān)系雙熒光素酶報告結(jié)果顯示,過表達miR-542-3p可以明顯減低野生型lncRNA SNHG8的熒光素酶活性(P< 0.01),而突變型lncRNA SNHG8的熒光素酶活性未見改變,見圖6。
圖6 雙熒光素酶報告結(jié)果Fig.6 Double luciferase reports results
2.7 抑制miR-542-3p可逆轉(zhuǎn)干擾lncRNA SNHG8對滋養(yǎng)細胞侵襲遷移的影響si-SNHG8與miR-542-3p inhibitor共轉(zhuǎn)染后,與si-SNHG8+inhibitor-NC組相比,Transwell實驗結(jié)果顯示滋養(yǎng)細胞侵襲遷移能力(P< 0.05,P< 0.01);同時,劃痕實驗結(jié)果顯示遷移率增加(P< 0.05),見圖 7。
圖7 抑制miR-542-3p可逆轉(zhuǎn)干擾lncRNA SNHG8對滋養(yǎng)細胞侵襲遷移的影響Fig.7 Inhibition of miR-542-3p could reverse the effect of interfering lncRNA SNHG8 on trophoblast invasion and migration
PA的發(fā)病率逐年增加,據(jù)報道在0.13% ~0.18%之間,但其確切的發(fā)病機制尚未完全清楚[11]。目前提出較為公認假說包括原發(fā)性蛻膜或基板缺失、滋養(yǎng)細胞異常持續(xù)侵襲以及母體血管重塑異常等,其中,滋養(yǎng)細胞異常持續(xù)侵襲貫穿了整個發(fā)病過程[12]。滋養(yǎng)細胞與腫瘤細胞的行為學(xué)相似,但與腫瘤細胞不同的是,子宮內(nèi)的絨毛滋養(yǎng)層細胞侵襲受到嚴格控制,以防止過度入侵[13]。然而,PA的滋養(yǎng)細胞侵襲是一個獨特的分子轉(zhuǎn)換,類似于腫瘤細胞從良性到惡性進化的機制[14],這種機制使滋養(yǎng)細胞可以更深入地侵入子宮肌層,完全穿過子宮肌層甚至達子宮漿膜及以上[15]。因此,分娩時胎盤與子宮內(nèi)膜不可能正常分離,易導(dǎo)致產(chǎn)婦大出血和產(chǎn)婦死亡的風(fēng)險。目前,還不清楚滋養(yǎng)細胞是利用其正常的侵襲機制深入子宮,還是PA胎盤差異表達基因所致。為了解決這個問題,本課題組前期取PA組胎盤植入部和正常胎盤進行RNA測序。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與妊娠年齡匹配的對照組相比,PA組樣本中存在大量lncRNAs失調(diào)。其中l(wèi)ncRNA SNHG8在PA胎盤植入組織中上調(diào)明顯的lncRNA之一,且尚未見在PA中報道,其可能是一個與胎盤植入相關(guān)的新特異性lncRNA。
LncRNAs是非編碼RNA中的大亞群,在腫瘤、心血管疾病及產(chǎn)科疾病中已成為關(guān)鍵調(diào)控因子和診斷及預(yù)后標志物[16-19]。小核仁RNA宿主基因8(small nucleolar RNA host gene 8,SNHG8)屬于小核仁RNA宿主基因(small nucleolar RNA host genes,SNHGs)家族,全長1 062個核苷酸。lncRNA SNHG8在癌癥中異常表達并影響腫瘤進展[20]。例如,在食管鱗狀細胞癌中發(fā)現(xiàn)SNHG8的表達升高,發(fā)現(xiàn)SNHG8可以通過海綿化miR-411上調(diào)KPNA2的表達[21],從而影響癌癥的進展。在胃癌中,SNHG8在癌組織和細胞中表達增加,在體外中發(fā)現(xiàn)其敲除可抑制癌細胞增殖和侵襲[22]。此外,F(xiàn)AN等[23]報道SNHG8在乳腺癌組織和細胞中也表達上調(diào)。此外,敲除SNHG8對乳腺癌細胞生長、遷移和侵襲有明顯的抑制作用。近期研究[3]發(fā)現(xiàn),無論是從分子機制還是表型,PA與腫瘤極其相似。由此,我們推測lncRNA SNHG8可能參與PA滋養(yǎng)細胞侵襲遷移調(diào)節(jié)機制。為了明確其在PA的作用機制,我們的結(jié)果驗證發(fā)現(xiàn)在PA胎盤組織中l(wèi)ncRNA SNHG8高表達,并與PA患者的產(chǎn)前超聲評分呈正相關(guān),這表明lncRNA SNHG8可能是一個潛在的生物標志物。為了確定lncRNA SNHG8是否通過調(diào)節(jié)滋養(yǎng)細胞侵襲和遷移參與PA,我們體外培養(yǎng)HTR8/SVneo細胞,干擾lncRNA SNHG8后可降低滋養(yǎng)細胞的侵襲和遷移能力,同時,侵襲遷移相關(guān)蛋白MMP-2和MMP-9蛋白表達也明顯降低,提示lncRNA SNHG8可能是PA的一個潛在致病因子。越來越多的證據(jù)證實,lncRNAs與miRNAs結(jié)合,負向調(diào)控miRNAs的表達,從而調(diào)控滋養(yǎng)細胞的侵襲遷移[24]。例如,lncRNA SNHG22下調(diào)通過miR-128-3p/PCDH1抑制子癇前期滋養(yǎng)細胞的增殖、遷移和侵襲[25]。本研究通過亞細胞定位實驗發(fā)現(xiàn),lncRNA SNHG8主要位于滋養(yǎng)細胞的胞漿中,故我們通過生物軟件預(yù)測lncRNA SNHG8和miR-542-3p之間存在一個假定的結(jié)合位點。同時,在兩組胎盤中驗證miR-542-3p的表達,與對照組相比,miR-542-3p在PA中呈低表達且與lncRNA SNNG8呈負相關(guān)。通過雙熒光素酶實驗報告證實了miR-542-3p與SNHG8 3′-UTR結(jié)合。最后,我們通過恢復(fù)實驗顯示,miR-542-3p inhibitor與si-SNHG8共轉(zhuǎn)染后,滋養(yǎng)細胞侵襲遷移增加,提示抑制miR-542-3p可逆轉(zhuǎn)干擾lncRNA SNHG8對滋養(yǎng)細胞侵襲遷移的影響。上述結(jié)果表明lncRNA SNHG8可以通過負向調(diào)控miR-542-3p增強滋養(yǎng)細胞侵襲遷移能力。
綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)lncRNA SNHG8在PA胎盤組織中上調(diào),而miR-542-3p下調(diào),lncRNA SNHG8通過靶向海綿吸附miR-542-3p增強滋養(yǎng)層細胞的侵襲和遷移能力,其可能是PA診斷和治療的有效靶點。然而,本研究局限性在于miR-542-3p是如何調(diào)控下游靶基因尚不清楚;其次,臨床樣本較少。因此,本課題組后期將進一步擴大臨床樣本量,探究miR-542-3p的調(diào)控機制,更進一步明確lncRNA SNHG8在PA進展中的分子機制,將為進一步完善lncRNA在PA中的研究奠定基礎(chǔ)。