膜联蛋白A1通过与IKKγ作用激活NF-κB通路调控miR-26a对非小细胞肺癌侵袭和迁移的影响

来源 :广州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yht52119
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目的:  肺癌是目前全球最常见的恶性肿瘤之一,发病率和死亡率居肿瘤首位,并有逐年上升的趋势,转移是造成肺癌患者死亡的主要原因。肺癌的转移机制十分复杂,是一个多基因、多步骤、多阶段的生物学过程,其中涉及到多种癌基因的激活及抑癌基因的失活。因此,深入研究肺癌的发生、发展、侵袭及转移的分子机制具有非常重要的意义。  DAL-1(Differentially expressed in Adenocarcinoma of the Lung)是一个抑癌基因,我们前期工作已证明其能明显抑制肺癌细胞的生长、侵袭和转移。双向电泳结合质谱分析鉴定证明ANXA1是DAL-1相关蛋白,在肺癌组织中呈现高表达,与肿瘤增殖和转移有关;利用生物信息学技术结合转移相关基因芯片分析筛选出miR-26a对DAL-1有调控作用,并证明了miR-26a在肺癌组织中发挥抑癌基因的作用,具有抑制肺癌细胞侵袭和迁移的功能。有研究报道,ANXA1可激活NF-κB通路促进乳腺癌细胞的侵袭和转移;在心肌成纤维细胞和软骨细胞中p65可负向调控miR-26a的表达,由此提示ANXA1促进肺癌转移的作用可能部分是通过ANXA1-NF-κB-miR-26a调控通路得以实现的。本研究拟对此假设加以证明,从而为进一步阐明肺癌转移机制补充新的内容,为寻找肺癌转移标志物和潜在治疗靶点提供理论依据。  方法:  一、非小细胞肺癌中ANXA1表达水平的检测  1、利用免疫印迹(western blot)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法检测在非小细胞肺癌癌组织、配对癌旁组织中ANXA1的表达情况。  2、利用western blot和qRT-PCR方法检测非小细胞肺癌细胞株中ANXA1的表达情况。  二、ANXA1对非小细胞肺癌生物学行为的影响  1、建立稳定干扰ANXA1的非小细胞肺癌细胞株:将干扰ANXA1慢病毒载体分别感染A549和H1299细胞株,实验分六组:LV-ANXA1-RNAi(实验组)、LV-ANXA1-RNAi-con(空载体组)、A549(空白对照组)和H1299(空白对照组)。将干扰ANXA1的慢病毒(LV-ANXA1-RNAi)分别感染A549和H1299细胞后,通过96孔板有限稀释法挑选阳性单克隆细胞,命名为ANXA1 siRNA,通过western blot方法鉴定稳定干扰ANXA1细胞株的建立。  2、建立干扰后再过表达ANXA1的非小细胞肺癌细胞株:实验分三组:LV-ANXA1(实验组)、LV-ANXA1-con(空载体组)和A549-ANXA1 siRNA(空白对照组)。将过表达ANXA1的慢病毒载体(LV-ANXA1)感染A549-ANXA1 siRNA细胞,通过96孔板有限稀释法挑选阳性单克隆细胞,命名为A549-si-ANXA1/ANXA1,通过western blot方法鉴定过表达ANXA1细胞株的建立。  3、利用CCK-8细胞增殖、细胞划痕及Transwell和Boyden实验检测稳定干扰和过表达ANXA1后对非小细胞肺癌细胞生长、侵袭及迁移的影响。  三、p65对miR-26a表达调控的研究  1、通过western blot和qRT-PCR方法检测非小细胞肺癌癌组织、配对癌旁组织中p65的表达情况。  2、抑制A549细胞中p65活性对miR-26a表达的影响:实验分为三组:A549-SN50(实验组)、A549-DMSO(实验对照组)及A549(空白对照组)。利用核浆蛋白分离试剂盒分离胞浆和胞核蛋白及western blot方法检测胞浆中总p65和胞核中P-p65的表达,qRT-PCR检测miR-26a的表达情况。  3、抑制干扰后再过表达ANXA1细胞中p65活性对miR-26a表达的影响:实验分为三组:A549-si-ANXA1/ANXA1-SN50(实验组)、A549-si-ANXA1/ANXA1-DMSO(实验对照组)和干扰后再过表达ANXA1(A549-si-ANXA1/ANXA1)(空白对照组)。利用核浆蛋白分离及western blot方法检测胞浆中总p65和胞核中P-p65的表达,qRT-PCR检测miR-26a的表达情  况。  四、ANXA1-NF-κB-miR-26a通路对非小细胞肺癌细胞侵袭和迁移能力的影响  1、ANXA1对NF-κB通路的调节作用  1)干扰ANXA1表达对NF-κB信号通路分子表达的影响:实验分为三组:A549-ANXA1 siRNA(实验组)、A549-ANXA1 siRNA-con(空载体组)和A549(空白对照组)。利用核浆蛋白分离和western blot方法检测干扰ANXA1细胞中IKKα/β、IKKγ、IKBα、p65和P-IKKα/β、P-IKKγ、P-IKBα、P-p65的表达变化。  2)干扰后再过表达ANXA1对NF-κB信号通路分子表达的影响:实验分为三组:A549-si-ANXA1/ANXA1(实验组)、A549-si-ANXA1/ANXA1-con(空载体组)和ANXA1 siRNA(空白对照组)。利用核浆蛋白分离和western blot方法检测过表达ANXA1细胞中IKKα/β、IKKγ、IKBα、p65和P-IKKα/β、P-IKKγ、P-IKBα、P-p65的表达变化。  2、ANXA1是否通过调节NF-κB/IKKγ影响miR-26a的表达及生物学行为的影响  1)通过qRT-PCR方法检测干扰和过表达ANXA1细胞中miR-26a的表达情况。  2)利用Pearson相关性分析7种非小细胞肺癌细胞株中ANXA1、p65及miR-26a的表达相关性。  3)A549细胞中IKKγ在ANXA1调控miR-26a表达中的作用:实验分为三组:A549-IKK-16(IKKγ抑制剂)(实验组)、A549-DMSO(实验对照组)和A549(空白对照组)。利用western blot方法检测细胞中IKKγ和P-IKKγ的表达, qRT-PCR方法检测miR-26a的表达情况。  4)干扰后再过表达ANXA1细胞中IKKγ在ANXA1调控miR-26a表达中的作用:实验分为三组:A549-si-ANXA1/ANXA1-IKK-16(IKKγ抑制剂)(实验组)、A549-si-ANXA1/ANXA1-DMSO(实验对照组)和A549-si-ANXA1/ANXA1(空白对照组)。利用western blot方法检测细胞中IKKγ和P-IKKγ的表达,qRT-PCR方法检测miR-26a的表达情况。  5)ANXA1-NF-κB-miR-26a通路对非小细胞肺癌侵袭和迁移能力的影响抑制ANXA1表达的细胞:实验分为三组:ANXA1 siRNA-IKK-16(实验组)、ANXA1 siRNA-SN50(实验组)和ANXA1 siRNA(空白对照组)。通过Transwell和Boyden实验检测分别抑制细胞中IKKγ和p65活性后对非小细胞肺癌细胞侵袭及迁移的影响。  过表达ANXA1的细胞:实验分为三组:A549-si-ANXA1/ANXA1-IKK-16(实验组)、A549-si-ANXA1/ANXA1-SN50(实验组)和A549-si-ANXA1/ANXA1(空白对照组)。通过Transwell和Boyden实验检测分别抑制细胞中IKKγ和p65活性后对非小细胞肺癌细胞侵袭及迁移的影响。  结果:  一、非小细胞肺癌中ANXA1表达水平的检测  1、非小细胞肺癌组织中ANXA1表达水平的检测Western blot和qRT-PCR结果显示在11对新鲜配对的肿瘤组织中ANXA1 mRNA和蛋白表达水平高于相配对的癌旁正常组织。  2、非小细胞肺癌细胞株中ANXA1表达水平的检测Western blot和qRT-PCR方法检测6种非小细胞肺癌细胞株ANXA1 mRNA和蛋白的表达情况,结果显示,以16HBE为对照,ANXA1在A549、H460、H1299、95D和PAa细胞中表达明显上调,H520细胞中表达明显下调。  二、ANXA1对非小细胞肺癌生物学行为的影响  1、构建ANXA1过表达和干扰病毒载体,建立稳定表达细胞株利用分子克隆技术构建ANXA1干扰和过表达病毒载体,测序结果显示构建成功;将ANXA1过表达和干扰病毒载体分别感染非小细胞肺癌细胞株,western blot检测结果显示,成功建立稳定干扰和过表达ANXA1的细胞株,用于下一步实验。  2、干扰ANXA1表达对非小细胞肺癌细胞生物学行为的影响  1)LV-ANXA1-RNAi和LV-ANXA1-RNAi-con感染A549细胞,CCK-8细胞增殖实验结果显示,与A549-ANXA1 siRNA-con(空载体组)和A549(空白对照组)相比,干扰ANXA1(实验组)细胞生长能力明显减弱(P<0.05),空载体组和空白对照组组间相比无明显差异(P>0.05)。  2)LV-ANXA1-RNAi和LV-ANXA1-RNAi-con感染H1299细胞,CCK-8细胞增殖实验结果显示,与H1299-ANXA1 siRNA-con(空载体组)和H1299(空白对照组)相比,干扰ANXA1(实验组)细胞生长能力明显减弱(P<0.05),空载体组和空白对照组组间相比无明显差异(P>0.05)。以上结果说明干扰ANXA1表达抑制非小细胞肺癌细胞的增殖。  3)细胞划痕、Transwell及Boyden实验结果显示,与A549-ANXA1 siRNA-con(空载体组)和A549(空白对照组)相比,干扰ANXA1(实验组)细胞侵袭和迁移能力明显被抑制(P<0.05),空载体组和空白对照组组间相比无明显差异(P>0.05)。  4)细胞划痕、Transwell及Boyden实验结果显示,与H1299-ANXA1 siRNA-con(空载体组)和H1299(空白对照组)相比,干扰ANXA1(实验组)细胞侵袭和迁移能力明显被抑制(P<0.05),空载体组和空白对照组组间相比无明显差异(P>0.05),以上结果说明干扰ANXA1表达明显抑制非小细胞肺癌细胞的侵袭和迁移。  3、过表达ANXA1对非小细胞肺癌细胞生物学行为的影响1)将慢病毒LV-ANXA1和LV-ANXA1-con分别感染ANXA1 siRNA细胞, CCK-8细胞增殖实验结果显示,与A549-si-ANXA1/ANXA1-con(空载体组)和ANXA1 siRNA(空白对照组)相比,干扰后再过表达ANXA1(实验组)细胞生长能力显著增强(P<0.01),空载体组和空白对照组组间相比无明显差异(P>0.05),说明过表达ANXA1促进非小细胞肺癌细胞的增殖。  2)细胞划痕、Transwell和Boyden实验结果显示,与A549-si-ANXA1/ANXA1-con(空载体组)和ANXA1 siRNA(空白对照组)相比,干扰后再过表达ANXA1(实验组)细胞侵袭及转移能力明显增强(P<0.05),空载体组和空白对照组组间相比无明显差异(P>0.05),表明过表达ANXA1促进非小细胞肺癌细胞的侵袭和迁移。  三、p65对miR-26a表达调控的研究  1、非小细胞肺癌组织中p65总蛋白表达水平的检测Western blot和qRT-PCR方法检测10对新鲜配对非小细胞肺癌组织中p65总蛋白的表达,结果显示,非小细胞肺癌组织中p65总蛋白的表达高于配对癌旁正常组织。  2、p65对miR-26a表达的调控作用  Western blot和qRT-PCR结果显示,与A549-DMSO(实验对照组)和A549(空白对照组)为参照,抑制A549细胞中p65活性后,胞浆中总p65表达无明显变化(P>0.05),胞核中P-p65表达明显下调(P<0.05),miR-26a的表达明显升高(P<0.05),实验对照组和空白对照组组间比较无明显差异(P>0.05)。  以A549-si-ANXA1/ANXA1-DMSO(实验对照组)和A549-si-ANXA1/ANXA1(空白对照组)为对照,干扰后再过表达ANXA1(A549-si-ANXA1/ANXA1-SN50)(实验组)胞浆中总p65表达无明显变化(P>0.05),胞核中P-p65表达明显下调(P<0.05),miR-26a的表达明显升高(P<0.05),实验对照组和空白对照组组间比较无明显差异(P>0.05)。  四、ANXA1-NF-κB-miR-26a通路对非小细胞肺癌侵袭和迁移能力的影响  1、ANXA1对NF-κB通路的调节作用  1)干扰ANXA1表达对NF-κB信号通路分子表达的影响Western blot检测结果显示,以A549-ANXA1 siRNA-con(空载体组)和A549(空白对照组)为对照,干扰ANXA1(实验组)细胞中总IKKα/β和P-IKKα/β无明显变化(P>0.05),P-IKKγ、P-IKBα、P-p65的表达均显著下降(P<0.05),而胞浆中总的IKKγ、IKBα、p65的表达无明显变化(P>0.05),空载体组和空白对照组组间比较无明显差异(P>0.05)。  2)干扰后再过表达ANXA1对NF-κB信号通路分子表达的影响Western blot检测结果显示,以A549-si-ANXA1/ANXA1-con(空载体组)和ANXA1 siRNA(空白对照组)为参照,干扰后再过表达ANXA1(实验组)细胞胞浆总IKKα/β和P-IKKα/β无明显变化(P>0.05),P-IKKγ、P-IKBα、P-p65的表达均显著增加(P<0.05),胞浆中总的IKKγ、IKBα、p65的表达未发生明显变化(P>0.05),空载体组和空白对照组组间比较无统计学意义(P<0.05)。  2、ANXA1对miR-26a表达的影响  1)qRT-PCR检测结果显示,以A549-ANXA1 siRNA-con(空载体组)和A549(空白对照组)为对照,干扰ANXA1(实验组)细胞中miR-26a表达明显上调(P<0.05),空载体组和空白对照组组间比较无明显差异(P>0.05)。  2)以A549-si-ANXA1/ANXA1-con(空载体组)和ANXA1 siRNA(空白对照组)为参照,干扰后再过表达ANXA1(实验组)细胞中miR-26a表达明显下降(P<0.05),空载体组和空白对照组组间比较无统计学意义(P>0.05)。  3、非小细胞肺癌细胞株中ANXA1、p65、miR-26a三者的表达相关性Pearson相关分析结果显示,在7种非小细胞肺癌细胞株中ANXA1与miR-26a(r=-0.81,P=0.0272)和p65与miR-26a(r=-0.793,P=0.0333)的表达水平呈负相关关系;ANXA1与p65(r=0.825,P=0.0224)的表达水平呈正相关关系。  4、IKKγ在ANXA1调控miR-26a表达中的作用  通过核浆蛋白分离、western blot和qRT-PCR方法检测结果显示,以A549-DMSO(实验对照组)和A549(空白对照组)为参照,抑制A549细胞中IKKγ活性后,胞浆中总的IKKγ、IKBα、p65的表达无明显变化(P>0.05),P-IKKγ、P-IKBα、P-p65的表达显著下降(P<0.05),miR-26a表达明显上调(P<0.05),实验对照组和空白对照组组间比较无明显差异(P>0.05)。同样,在干扰后再过表达ANXA1的细胞中,以A549-si-ANXA1/ANXA1-DMSO(实验对照组)和A549-si-ANXA1/ANXA1(空白对照组)组为对照,干扰后再过表达ANXA1的细胞中抑制IKKγ活性后,胞浆中总的IKKγ、IKBα、p65的表达无明显变化(P>0.05),P-IKKγ、P-IKBα、P-p65的表达显著下降(P<0.05),miR-26a表达明显增加(P<0.05),实验对照组和空白对照组组间比较无明显差异(P>0.05)。  5、ANXA1-NF-κB-miR-26a通路对非小细胞肺癌细胞侵袭和迁移的影响Transwell和Boyden实验结果显示:在干扰ANXA1细胞中,与ANXA1 siRNA(空白对照组)相比,ANXA1 siRNA-IKK-16(实验组)和ANXA1 siRNA-SN50(实验组)细胞侵袭和迁移的细胞数量较空白对照组显著减少(P<0.05)。在干扰后再过表达ANXA1细胞中,以A549-si-ANXA1/ANXA1(干扰后再过表达ANXA1细胞)(空白对照组)为参照, A549-si-ANXA1/ANXA1-IKK-16(实验组)和siRNA-LV-ANXA1-SN50(实验组)细胞侵袭(P<0.05)和迁移(P<0.01)能力较空白对照组相比明显减弱。  结论:  1、ANXA1在非小细胞肺癌中高表达,可促进非小细胞肺癌细胞的增殖、侵袭和迁移,发挥癌基因作用。  2、ANXA1通过与IKKγ作用激活NF-κB经典信号通路。  3、ANXA1通过与IKKγ作用激活NF-κB通路调控miR-26a的表达,进而促进非小细胞肺癌的侵袭和迁移。
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