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MiR-1207-3p靶向XRCC6对结直肠癌细胞HT-29凋亡的影响研究

2021-02-04朱利芹冯莹曹惠芳杜楠

贵州医药 2021年1期
关键词:生物科技靶向直肠癌

朱利芹 冯莹 曹惠芳 杜楠

(1.上海市静安区中心医院呼吸内科,上海 200040;2.淮安市第一人民医院肿瘤内科,江苏 淮安 223300)

结直肠癌属于临床常见的胃肠道恶性肿瘤,早期临床表现不典型,伴随肿瘤组织不断增大而出现排便习惯改变、腹泻、便血、便秘等临床症状,在疾病晚期病患可出现贫血以及体质量下降等全身性临床症状,对病患生命安全产生严重威胁[1]。有报道[2]指出,miRNA异常表达在肿瘤发生与发展中具有重要意义,其中miRNA具备抑癌基因或者癌基因的能力,受到临床重点关注。MicroRNA(miRNAs微小PaqA)是一种单链非编码RNA分子,广泛存在于人类、动物、植物的细胞中,其长度约19~24 nt,通过与靶基因序列特异性相互作用在转录水平调节基因表达,肿瘤的发生、进展有关,作为一类新型基因调节剂与结直肠癌的关系相当密切[3]。X射线修复交叉补充因子6(XRCC6)抑制吉西他滨诱导的DNA损伤和多种癌细胞凋亡,参与DNA双链断裂修复和重组[4]。MiR-1207-3p通过纤维连接蛋白调节前列腺癌中的雄激素受体,但miR-1207-3p在结直肠癌中的作用未见报道。本研究探讨miR-1207-3p靶向XRCC6对结直肠癌细胞HT-29凋亡的影响,现报告如下。

1 材料与方法

1.1材料 上海康朗生物科技有限公司提供的miRNA cDNA第一链合成试剂盒;哈尔滨海基生物科技有限公司提供的miR-1207-3p SYBRGreen miRNA实时荧光定量PCR试剂盒;生工生物工程(上海)股份有限公司提供的miR-1207-3p mimics和miR-1207-3p inhibitor;齐一生物科技(上海)有限公司提供的Luciferase荧光素酶报告检测试剂盒;汉恒生物科技(上海)有限公司提供的LipoFiter3转染试剂;Sigma公司提供的蛋白裂解液;北京索莱宝科技有限公司提供的青链霉素混合液;北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司提供的2×SDS蛋白电泳上样缓冲液;美国Bimake公司提供的蛋白酶抑制剂Cocktail;美国Hyclone公司提供的RPMI-1640培养基;英国Abcam公司提供的XRCC6,Cleaved-Casp3,Cleaved-Casp9,TUBULIN抗体;美国Gbico公司提供的胎牛血清;中科院上海生命科研所提供的HT-29细胞;生工生物工程(上海)股份有限公司提供的PBS。

1.2方法

1.2.1细胞培养和转染 结直肠癌细胞HT-29维持在含有100 μg/mL链霉素、10%热灭活的胎牛血清以及100 U/mL青霉素的RPMI-1640培养基中,培养环境为潮湿37℃、5%CO2培养箱。对结直肠癌细胞HT-29进行LipoFiter3转染试剂转染,将脂质体与miR-1207-3p mimics或inhibitor相混合20 min后,滴入HT-29细胞。

1.2.2Western blot 进行10%SDS-PAGE的电泳,转移到PVDF膜上,随后将PVDF膜进行封闭1 h,封闭环境为0.01%Tween-20和5%脱脂奶粉的Tris缓冲盐水。然后在4℃下与目的蛋白的抗体温育过夜,使用ECL Plus Western印迹检测系统对特定蛋白质进行观察,将PVDF膜在室温下与缀合有HRP的相应二抗孵育1 h。

1.2.3qRT-PCR 用细胞刮将结直肠癌细胞HT-29刮入EP管中,用PBS洗3次,对MCF7的miRNA进行miRNA快速提取,将纯化好的总miRNA进行逆转录。用miR-1207-3p的正向和反向引物进行qRT-PCR。MiR-1207-3p上游引物序列为5′-TCAGCTGGCCCTCATTTC-3′,内参U6上游引物序列为5′-CTCGCTTCGGCAGCACA-3′,下游引物序列为5′-GAAATGAGGGCCAGCTGA-3′,内参U6下游引物序列为5′-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3′。1 μL 10×miScript通用引物溶液,1μL 10×miScript配对引物溶液,最后用9.5 μL DEPC水补足25 μL混合液。将7500Real-Time PCR仪(Biosystems)设置扩增条件:95℃×10 min,然后将95℃×15 s、56℃×30 s,72℃×35 s过程进行40个循环,最终将产物放置于-20℃保存。所有实验重复3遍。

1.2.4Annexin V染色 将结直肠癌细胞HT-29置于37℃5%CO2和1%O2的缺氧室中静置16~18 h,随后在低氧或含氧量正常的条件下培养结直肠癌细胞HT-29 2 h,在指定的氧条件下用1 μm阿糖胞苷处理16~18 h,使用流式细胞仪检测细胞凋亡情况,使用Annexin V-FITC-A进行染色。

2 结 果

2.1MiR-1207-3p与XRCC6的相关性 采用TargetScan生物软件分析后,发现miR-1207-3p处于16~22的位置与XRCC6的3′端非编码区有1处高度匹配,见图1。将 XRCC6的3′端非编码区做 UC 非匹配突变,并选取一种野生型的XRCC6作为对照,通过luciferase assay,MT-XRCC6 3′UTR报告活性降低(t=14.730,P<0.001)。见图2。

图1 TargetScan生物软件在线分析miR-1207-3p与XRCC6相关性

图2 利用双荧光素酶报告系统检测miR-1207-3p靶向XRCC6基因

2.2过表达miR-1207-3p后XRCC6蛋白和HT-29细胞凋亡标志蛋白的表达量 为进一步证实miR-1207-3p靶向XRCC6与HT-29细胞凋亡的相关性,对miR-1207-3p的相对表达量进行qRT-PCR检测,结果发现在转染miR-1207-3p mimics进HT-29细胞后,其相对表达量显著增加(t=17.730,P<0.001);XRCC6 的表达量采用Western Blot 检测,结果发现细胞凋亡标志蛋白 Cleaved-Casp3、Cleaved-Casp9的表达量上升,XRCC6 的表达量下降,HT-29 细胞凋亡水平上升(t=34.180,P<0.001)。见图3~图5。

图3 转染miR-1207-3p mimcs后miR-1207-3p的表达水平

图4 过表达miR-1207-3p时XRCC6和凋亡相关蛋白表达水平

图5 过表达 miR-1207-3p 时 HT-29 细胞凋亡水平

3 讨 论

结直肠癌作为临床常见的恶性肿瘤,主要发生在患者肠黏膜上皮细胞,受到遗传或者环境因素影响后产生恶性变化,不仅具有较高的患病率及复发率,同时癌细胞出现转移的风险较大,不仅对患者消化系统造成一定伤害,同时可能牵连患者肺脏、骨骼、淋巴与肝脏受损,直接危及生命安全[5]。

miRNA属于微小RNA分子,可在细胞内发挥多种调节作用。由于miRNA具有较高的特异性、保守性以及稳定性等特点,因此在研究疾病发生、发展以及预后方面具有积极意义[6]。在人体内,它通过与靶基因mRNA分子3′端非编码区结合,抑制靶基因的翻译,负调控靶基因的蛋白水平[7]。研究[8]表明它在胚胎发育、细胞分化、血管形成、肿瘤发生等许多重要病理生理过程中发挥调控作用。在肿瘤方面,研究[9]发现miRNA与肿瘤的发生、转移微环境形成、浸润甚至治疗耐受等有密切关系。近年来,研究[10]表明miRNA与肿瘤发生关系密切,由于相关的靶基因对肿瘤的作用不同,不同miRNA在肿瘤中表达情况也存在差异,因而可以根据这种表达差异来判断miRNA对肿瘤的调控作用。

本研究通过TargetScan分析,发现MiR-1207-3p由位于8q24易感基因位点的PVT1非蛋白编码基因编码,能够靶向结合XRCC6的3′端非编码区的16~22的区域。研究还发现,结直肠癌细胞 HT-29 凋亡水平与miR-1207-3p相关,miR-1207-3p过表达,HT-29凋亡水平上升,细胞凋亡标志蛋白CleavedCasp3、Cleaved-Casp9的表达量显著上升,XRCC6的表达量下降,分析原因:miR-1207-3p所致的XRCC6表达量下降导致游离Bax的增多,造成XRCC6-Bax复合体的减少,导致Bax进入线粒体引发了细胞凋亡,XRCC6 通过C-末端接头结构域中赖氨酸残基的乙酰化进行转录后调节,导致Bax的释放,XRCC6的乙酰化受组蛋白乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶的调节,两组相反的酶主要参与染色质重塑。

综上所述,miR-1207-3p可通过抑制XRCC6表达量来促进结直肠癌细胞HT-29的凋亡。

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