论文部分内容阅读
目的:肿瘤转移是恶性肿瘤的特征之一,也是导致肿瘤患者死亡的主要原因。肿瘤细胞的转移是一个多阶段复杂的过程,其中细胞表面糖复合物的异常表达特别是糖复合物末端的唾液酸化改变被认为与肿瘤细胞的转移密切相关。α2,6-唾液酸转移酶(ST6Gal D可催化活化的唾液酸以α2,6-糖苷键的形式连接到细胞膜表面的N-乙酰乳糖胺上,成为肿瘤细胞与细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)之间相互识别的重要受体。在宫颈癌与结肠癌细胞中,编码ST6Gal I的基因均高表达,该基因的高表达被认为是引起宫颈癌、结肠癌高侵袭力的主要原因之一。反义核酸技术是根据核酸间的碱基互补原理,用生物合成或人工合成的互补反义核酸或其化学修饰物与细胞内的特定核酸结合以抑制或封闭其表达。其中RNA干扰(RNA interference,RNAi)及反义寡聚脱氧核苷酸(antisense oligodeoxynucleotide,ASO)技术是近年研究基因表达调控的两种常用的热点反义核酸技术,均显示出良好的应用背景。本研究通过探讨靶向ST6Gal I的小分子干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)和与其相同及不同靶点的ASO联合应用,对宫颈癌HeLa细胞与结肠癌SW480细胞的黏附和侵袭力的影响,以期为RNAi及ASO技术在抑制肿瘤转移中的机制和应用提供实验基础。方法:(1)设计并合成靶向ST6Gal I的siRNA及ASO,用脂质体Lipofectamine 2000包裹后转染HeLa细胞及SW480细胞。实验设4个对照组:空白对照组、脂质体对照组、非特异性siRNA组、非特异性ASO组及5个实验组:siRNA组、ASO1组(与siRNA相同靶点)、ASO2组(与siRNA不同靶点)、siRNA+ASO1组及siRNA+ASO2组,用RT-PCR测定转染后各组细胞中ST6Gal I mRNA表达水平。扩增产物经2%琼脂糖凝胶电泳,溴乙锭显色,Gene Genius凝胶成像分析系统测定灰度值,以目的基因ST6Gal I与管家基因β-actin灰度值的比值来反映ST6Gal I mRNA的表达量,比值越高说明目的基因表达越高。(2)采用特异性识别唾液酸受体的异硫氰酸荧光素标记的接骨木凝集素(FITC-SNA)作用于各组细胞,通过流式细胞仪检测转染后各组细胞表面α2,6-唾液酸含量,以平均荧光强度(fluorescence intensity,FI)表示细胞表面α2,6-唾液酸含量,FI值越高,说明细胞表面α2,6-唾液酸含量越高;同时通过免疫荧光技术,在荧光显微镜下观察各组细胞表面α2,6-唾液酸的表达情况。(3)用CytoMatrixTM细胞黏附试剂盒,检测转染后各组细胞对ECM的黏附力。用490nm波长下测定的吸光度值即A490值的高低表示细胞对ECM黏附力的大小,值越高说明细胞对ECM黏附力越高。(4)用CytoMatrixTM细胞侵袭分析试剂盒,检测转染后各组细胞对ECM的侵袭力。以穿膜细胞数表示细胞侵袭力的大小,穿膜细胞数越多表示细胞侵袭力越大。结果:(1) HeLa细胞被转染48h后,空白对照组、脂质体对照组、非特异性siRNA组、非特异性ASO组ST6Gal I mRNA表达水平分别为:0.93±0.05、0.89±0.05、0.86±0.06、0.88±0.04,siRNA组、ASO1组、ASO2组、siRNA+ASO1组及siRNA+ASO2组的ST6Gal I mRNA表达水平分别为:0.55±0.08、0.56±0.07、0.59±0.07、0.54±0.09、0.33±0.09。SW480细胞被转染48h后,空白对照组、脂质体对照组、非特异性siRNA组、非特异性ASO组ST6Gal I mRNA表达水平分别为:1.01±0.11、0.93±0.09、0.97±0.15、0.99±0.14,siRNA组、ASO1组、ASO2组、siRNA+ASO1组及siRNA+ASO2组的ST6Gal I mRNA表达水平分别为:0.41±0.06、0.65±0.07、0.61±0.09、0.43±0.03、0.23±0.09。两组细胞中,各实验组ST6Gal I mRNA表达水平均明显低于各对照组,以siRNA+ASO2组调低ST6Gal I mRNA的表达作用最明显,且siRNA+ASO2组与siRNA组比较,差异有统计学意义(P<0.05),siRNA+ASO1组与siRNA组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。(2) HeLa细胞被转染72h后,空白对照组、脂质体对照组、非特异性siRNA组、非特异性ASO组的FI值分别为:64.17±8.33、62.20±7.54、68.73±5.95、69.47±5.97,siRNA组、ASO组、ASO2组、siRNA+ASO1组及siRNA+ASO2组的的FI值分别为:43.30±8.42、39.27±4.80、42.30±7.95、40.07±9.66、10.47±1.70;SW480细胞被转染72h后,空白对照组、脂质体对照组、非特异性siRNA组、非特异性ASO组的FI值分别为:98.77±14.68、95.03±13.95、87.80±11.04、92.97±14.40,siRNA组、ASO1组、ASO2组、siRNA+ASO1组及siRNA+ASO2组的FI值分别为:36.23±4.91、59.10±10.43、56.73±9.02、37.00±9.95、15.53±5.16。两组细胞中,各实验组的FI值均明显低于各对照组,以siRNA+ASO2组FI值最低,且siRNA+ASO2组与siRNA组比较,差异有统计学意义(P<0.05),siRNA+ASO1组与siRNA组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。荧光显微镜下可观察到,各实验组细胞表面α2,6-唾液酸荧光强度均明显弱于各对照组,以siRNA+ASO2组荧光强度最弱,而siRNA+ASO1组与siRNA组比较,荧光强度无明显差异。(3) HeLa细胞被转染72h后,空白对照组、脂质体对照组、非特异性siRNA组、非特异性ASO组的A490值分别为:0.62±0.09、0.66±0.06、0.67±0.05、0.64±0.07,siRNA组、ASO1组、ASO2组、siRNA+ASO1组及siRNA+ASO2组的的A490值分别为:0.44±0.09、0.43±0.08、0.46±0.12、0.42±0.10、0.27±0.05;SW480细胞被转染72h后,空白对照组、脂质体对照组、非特异性siRNA组、非特异性ASO组的A490值分别为:0.81±0.07、0.84±0.05、0.79±0.02、0.83±0.07,siRNA组、ASO1组、ASO2组、siRNA+ASO1组及siRNA+ASO2组的A490值分别为:0.39±0.05、0.56±0.03、0.53±0.09、0.40±0.08、0.26±0.05。两组细胞中,各实验组的A490值均明显低于各对照组,以siRNA+ASO2组A490值最低,且siRNA+ASO2组与siRNA组比较,差异有统计学意义(P<0.05),siRNA+ASO1组与siRNA组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。(4) HeLa细胞被转染72h后,空白对照组、脂质体对照组、非特异性siRNA组、非特异性ASO组的穿膜细胞数分别为:33.80±6.38、35.40±5.77、34.00±6.78、36.20±5.50,siRNA组、ASO1组、ASO2组、siRNA+ASO1组及siRNA+ASO2组的的穿膜细胞数分别为:23.60±6.23、24.80±3.35、25.20±4.09、22.80±6.57、12.40±2.30;SW480细胞被转染72h后,空白对照组、脂质体对照组、非特异性siRNA组、非特异性ASO组的穿膜细胞数分别为:120.40±15.53、123.00±11.98、126.60±13.61、122.40±12.32,siRNA组、ASO1组、ASO2组、siRNA+ASO1组及siRNA+ASO2组的的穿膜细胞数分别为:61.20±9.60、82.20±8.93、76.60±4.16、59.40±10.01、30.80±9.73。两组细胞中,各实验组的穿膜细胞数值均明显低于各对照组,以siRNA+ASO2组穿膜细胞数最低,且siRNA+ASO2组与siRNA组比较,差异有统计学意义(P<0.05),siRNA+ASO1组与siRNA组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:(1) ST6Gal I.siRNA与ASO均可调低HeLa细胞及SW480细胞中ST6Gal I的mRNA表达水平。siRNA与不同靶点的ASO合用,下调HeLa细胞及SW480细胞中ST6Gal I的mRNA表达水平强于单独应用siRNA组,而与相同靶点的ASO合用,下调HeLa细胞及SW480细胞中ST6Gal I的mRNA表达水平与单独应用siRNA组无明显差异。(2) ST6Gal I siRNA与ASO均可降低HeLa及SW480细胞表面α2,6-唾液酸含量。siRNA与不同靶点的ASO合用,降低HeLa细胞及SW480细胞表面α2,6-唾液酸含量强于单独应用siRNA组,而与相同靶点的ASO合用,降低HeLa细胞及SW480细胞表面α2,6-唾液酸含量与单独应用siRNA组无明显差异。(3) ST6Gal I siRNA与ASO均可调低HeLa及SW480细胞对ECM的黏附力。siRNA与不同靶点的ASO合用,调低HeLa细胞及SW480细胞对ECM黏附力的作用强于单独应用siRNA组,而与相同靶点的ASO合用,调低HeLa细胞及SW480细胞对ECM黏附力的作用与单独应用siRNA组无明显差异。(4) ST6Gal I siRNA与ASO均可调低HeLa及SW480细胞对ECM的侵袭力。siRNA与不同靶点的ASO合用,调低HeLa细胞及SW480细胞对ECM侵袭力的作用强于单独应用siRNA组,而与相同靶点的ASO合用,调低HeLa细胞及SW480细胞对ECM侵袭力的作用与单独应用siRNA组无明显差异。