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【中图分类号】R735.7【文献标识码】A【文章编号】1632-5281(2016)2
摘要:目的 探究mir-137在正常肝细胞与肝癌细胞之间的表达差异及其对肝癌细胞HEP3B生物学行为的影响。方法 采用实时荧光定量PCR检测正常细胞与肝癌细胞中mir-137的表达差异。利用CCK-8方法检测细胞增殖能力,流式细胞术检测细胞凋亡及周期分布差异,transwell检测细胞体外侵袭能力,划痕修复方法检测细胞迁移能力。结果 mir-137在正常肝细胞与肝癌细胞中具有显著差异,可抑制细胞增殖、侵袭及迁移能力;促进细胞的凋亡,使细胞周期阻滞在G1期。
关键词:mir-137;肝癌细胞;增殖;周期;凋亡;侵袭;迁移
Mir137定位于1P22的AK094607基因中,在结肠癌、卵巢癌、胃癌等癌症中扮演着抑癌基因的角色[1-3]。本文就mir137在肝癌细胞中的表达差异,及其对肝癌细胞增殖和周期凋亡的调节作用进行研究。
1、材料与方法
1.1 材料
1.1.1 细胞 正常肝细胞HL-7702, 肝癌细胞HUH7、HEPG2、HCC-LM3、MHCC-97H、MHCC-97L、HEP3B、SMCC-7721(购自中科院上海或昆明细胞库)。
1.1.2 主要试剂 胎牛血清(BI);胰酶(GIBCO);DMEM(corning);PBS(amerosco)Lipofectamin 2000转染试剂(Invitrogen);Trizol(invitrogen);实时荧光定量通用试剂(Cat# GMRS-001吉玛);CCK-8试剂盒(东仁化学);PI(sigma);FITC-PI凋亡试剂盒(美季生物)。
1.2 方法
1.2.1 细胞培养、转染及实验分组 HL-7702、HUH7、HEPG2、HCC-LM3、MHCC-97H、MHCC-97L、HEP3B、SMCC-7721常规以10%FBS胎牛血清的DMEM培养液,置于37?C 5% CO2培养箱中培养。 HEP3B细胞根据lipo2000的说明书进行转染,最终mir-137 mimics终浓度为20nM。转染后继续培养24-48h,进行后续实验。
1.2.2 RNA抽提、逆转录及荧光定量PCR 使用Trizol方法提取细胞的总RNA,CDNA的逆转录按照试剂盒进行。 Mir-137上游引物序列为5,- CCATTCATTCGTTATTGCTTAAGA-3,,下游为5,- TATGCTTGTTCTCGTCTCTGTGTC -3,。按PCR试剂盒说明书配置PCR体系。采用MX3000P实时荧光定量PCR仪(Stratagene, U.S.),两步法扩展目的片段,以U6为内参,上游序列为5,- ATTGGAACGATACAGAGAAGATT -3,,下游序列为5,- GGAACGCTTCACGAATTTG -3,。 mir137表达量为对照,基因的相对表达量=2-??Ct(?Ct=目的基因Ct-内参基因Ct)。
1.2.3 细胞增殖实验 HEP3B细胞接种96孔板,用于细胞转染。分别于转染前、转染后24、48、72小时,倾去培养液,加入新鲜的培养基100μl,每孔避光加入CCK8 10μl,避光培养2.5小时,酶标仪(thermo)450nm波长测OD值。
1.2.4细胞周期、凋亡实验 细胞转染后24h,以不含EDTA胰酶消化,周期组75%乙醇4℃固定过夜。预冷PBS重悬细胞后。加入150 ulRNaseA重悬细胞,37℃消化30分钟。加入100 ul PI工作液,4℃避光染色30分钟。凋亡组按试剂盒说明书,分别以Annexin V-FITC、PI孵育适当时间后,在1 小时内用流式细胞仪检测(BD)。
1.2.5 迁移、侵袭实验 细胞转染后24h,迁移组在孔板中培养至95%融合,用20ul枪头在孔板中均匀画直线横穿过孔,每孔三条。用PBS洗除划下的细胞,加入2%FBS培养基。放入37?C 5% CO2培养箱继续培养, 0h、6h、12h拍照,做数据统计;侵袭组,更换为5%血清的培养基饥饿培养24h。实验前一天铺好matrigel胶(BD),置于培养箱使胶凝固。以胰酶消化后,上室加入5%血清含量的200ul细胞悬液,下室加入15%血清含量的700ul培养基。48h后,取出小室,用棉签擦去上层未过膜的细胞,PBS洗三遍。4%多聚甲醛室温固定30min。PBS洗三遍,风干后加入结晶紫,染色30min。显微镜下拍照,做数据统计。
1.3 数据统计
所有数据采用Graphpad prism 5.0进行统计分析,数值变量采用x±s进行,均数采用单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2、结果
2.1 肝癌细胞与正常细胞中mir-137表达差异:荧光定量PCR检测结果显示,肝癌细胞中的mir-137表达量显著低于正常肝细胞。见图1
2.2 mir-137 mimics抑制细胞增殖:CCK-8细胞增殖实验显示,上调mir-137的表达后,实验组的增殖速率明显低于对照组,mir-137 mimics对细胞增殖具有抑制作用。见图1
2.3上调mir-137促进细胞凋亡,使细胞阻滞在G1期:Mir-137 mimics转染细胞与对照组比较,细胞的凋亡率明显增高。细胞周期分布也发生了改变,mir-137 mimics组细胞阻滞于G1期,而S期细胞比例有所下降。见图1
2.4 mir-137的表达影响肝癌细胞的迁移及侵袭能力:与对照组相比,mir-137 mimics组划痕愈合速度减慢。Transwell侵袭实验中,对照组的过膜细胞数,明显多于mir-137 mimics组。见图1 3 讨论
MicroRNA 是一类由内源基因编码的长度约为19-25个核苷酸的非编码单链RNA分子,参与了人体几乎所有的细胞进程的调控。研究显示mir137在多种肿瘤细胞中表达异常,与肿瘤的增殖、侵袭、周期等功能密切相关。通过靶向不同的基因,mir-137在多种肿瘤细胞中,调控细胞的增殖、侵袭、迁移等重要功能[4-10]。
肝癌作为常见的恶性肿瘤之一[11],随着时代的发展,其发病因素也由早期的环境因素发展为复杂的多方面因素综合影响。积极预防及早期的诊治、治疗仍为提高肝癌预后及生存率的主要方法。目前,肝癌中晚期的治疗方式有:血管介入治疗,分子靶向及化疗药物治疗,放射治疗和局部消融治疗[12]。其中分子靶向治疗作为一种全新的治疗方法,正在逐渐兴起,已商业化的靶向治疗药物有索拉菲尼等。靶向治疗是以肿瘤细胞的某个特异性受体、基因或是特有的分子为靶点进行特异性阻断,从而达到抑制肿瘤生长的目的。
本文实验结果显示,通过上调mir-137在肝癌细胞中的表达,可明显抑制肝癌细胞的增殖,促进细胞的凋亡,使细胞分裂阻滞在G1期,并降低肝癌细胞的迁移及侵袭能力。由此可以推断,mir-137在肝癌细胞中扮演着抑癌基因的角色。类似的情况也出现在卵巢癌、胃癌、结肠癌等肿瘤细胞中[4-10],Mir-137可通过靶向不同的基因实现其抑癌基因的功能。Mir-137在肝癌细胞中通过靶向哪个基因实现其功能,该基因是否有可能成为新的肝癌细胞分子治疗靶点,值得后期深入的研究。
参考文献
[1] 张炎,虞积耀,郭世伟,王育红. 靶向肝素酶基因的microRNA在胃癌中的表达[J]. 第二军医大学学报. 2012,33(2):200-203.
[2] Li Liang, Xianzheng Li, Xiaojing Zhang, Zhenbing Lv, Guoyang He.et al. MicroRNA-137, an HMGA1 Target, Suppresses Colorectal Cancer CellInvasion and Metastasis in Mice by Directly Targeting FMNL2[J]. GASTROENTEROLOGY, 2013, 144:624–635.
[3] JinlingGuo, Bairong Xia, FanlingMeng, Ge Lou.miR-137 suppresses cell growth in ovarian cancer by targeting AEG-1[J].Biochemical and Biophysical Research Communications, 2013, 441: 357–363
[4] 林丽娜,陈为,王伟民,等.miR-137 对U87 胶质瘤细胞中EZH2 表达和细胞增殖的影响[J]. 中国微侵袭神经外科杂志. 2011, 16(8):362-365.
[5] 温锦荣,趁灵朝,王韩兵,等. Mir-137调控人脑胶质瘤细胞增殖侵袭能力的体外研究[J]. 中国微侵袭神经外科杂志,2013,18(3):129-132.
[6] Yan Cheng, Yang Li, Dong Liu, Rong Zhang, Jun Zhang. miR-137 effects on gastric carcinogenesis are mediated by targetingCox-2-activated PI3K/AKT signaling pathway[J]. FEBS Letters, 2014, 588:3274–3281
[7] Sheng Liu, Juan Cui ,GuoqingLiao,YiZhang,Ke Ye ,Tailiang Lu, Jing Qi,Guohui Wan. miR-137 regulates epithelial-mesenchymaltransitionin gastrointestinal stromal tumor[J].Tumor Biol. 2014, 35:9131–9138
[8] 潘秋衛,蔡荣,刘新桓,等. microRNA与肿瘤发生[J].中国肿瘤临床, 2011, 38(7): 411-414.
[9] Yi R, Poy M N, Stoffel M, Fuchs E. A skin microRNA promotes differentiation by repressing 'stemness'[J]. Nature, 2008, 452: 225-229.
[10] Xiaolan Zhu, Yuefeng Li, HuilingShen et al. miR-137 inhibits the proliferation of lung cancer cellsby targeting Cdc42 and Cdk6[J]. FEBS Letters, 2013, 587:73–81.
[11] Jemal A, Bray F, Center MM, et al. Global cancer statistics[J]. CACancer J Clin, 2011, 61(2): 69-90.
[12] 李炎,程鹏. 中晚期肝癌临床治疗进展[J].临床肝胆病杂志,2014,30(3):233-236
作者简介:李琴(1985-),女,
摘要:目的 探究mir-137在正常肝细胞与肝癌细胞之间的表达差异及其对肝癌细胞HEP3B生物学行为的影响。方法 采用实时荧光定量PCR检测正常细胞与肝癌细胞中mir-137的表达差异。利用CCK-8方法检测细胞增殖能力,流式细胞术检测细胞凋亡及周期分布差异,transwell检测细胞体外侵袭能力,划痕修复方法检测细胞迁移能力。结果 mir-137在正常肝细胞与肝癌细胞中具有显著差异,可抑制细胞增殖、侵袭及迁移能力;促进细胞的凋亡,使细胞周期阻滞在G1期。
关键词:mir-137;肝癌细胞;增殖;周期;凋亡;侵袭;迁移
Mir137定位于1P22的AK094607基因中,在结肠癌、卵巢癌、胃癌等癌症中扮演着抑癌基因的角色[1-3]。本文就mir137在肝癌细胞中的表达差异,及其对肝癌细胞增殖和周期凋亡的调节作用进行研究。
1、材料与方法
1.1 材料
1.1.1 细胞 正常肝细胞HL-7702, 肝癌细胞HUH7、HEPG2、HCC-LM3、MHCC-97H、MHCC-97L、HEP3B、SMCC-7721(购自中科院上海或昆明细胞库)。
1.1.2 主要试剂 胎牛血清(BI);胰酶(GIBCO);DMEM(corning);PBS(amerosco)Lipofectamin 2000转染试剂(Invitrogen);Trizol(invitrogen);实时荧光定量通用试剂(Cat# GMRS-001吉玛);CCK-8试剂盒(东仁化学);PI(sigma);FITC-PI凋亡试剂盒(美季生物)。
1.2 方法
1.2.1 细胞培养、转染及实验分组 HL-7702、HUH7、HEPG2、HCC-LM3、MHCC-97H、MHCC-97L、HEP3B、SMCC-7721常规以10%FBS胎牛血清的DMEM培养液,置于37?C 5% CO2培养箱中培养。 HEP3B细胞根据lipo2000的说明书进行转染,最终mir-137 mimics终浓度为20nM。转染后继续培养24-48h,进行后续实验。
1.2.2 RNA抽提、逆转录及荧光定量PCR 使用Trizol方法提取细胞的总RNA,CDNA的逆转录按照试剂盒进行。 Mir-137上游引物序列为5,- CCATTCATTCGTTATTGCTTAAGA-3,,下游为5,- TATGCTTGTTCTCGTCTCTGTGTC -3,。按PCR试剂盒说明书配置PCR体系。采用MX3000P实时荧光定量PCR仪(Stratagene, U.S.),两步法扩展目的片段,以U6为内参,上游序列为5,- ATTGGAACGATACAGAGAAGATT -3,,下游序列为5,- GGAACGCTTCACGAATTTG -3,。 mir137表达量为对照,基因的相对表达量=2-??Ct(?Ct=目的基因Ct-内参基因Ct)。
1.2.3 细胞增殖实验 HEP3B细胞接种96孔板,用于细胞转染。分别于转染前、转染后24、48、72小时,倾去培养液,加入新鲜的培养基100μl,每孔避光加入CCK8 10μl,避光培养2.5小时,酶标仪(thermo)450nm波长测OD值。
1.2.4细胞周期、凋亡实验 细胞转染后24h,以不含EDTA胰酶消化,周期组75%乙醇4℃固定过夜。预冷PBS重悬细胞后。加入150 ulRNaseA重悬细胞,37℃消化30分钟。加入100 ul PI工作液,4℃避光染色30分钟。凋亡组按试剂盒说明书,分别以Annexin V-FITC、PI孵育适当时间后,在1 小时内用流式细胞仪检测(BD)。
1.2.5 迁移、侵袭实验 细胞转染后24h,迁移组在孔板中培养至95%融合,用20ul枪头在孔板中均匀画直线横穿过孔,每孔三条。用PBS洗除划下的细胞,加入2%FBS培养基。放入37?C 5% CO2培养箱继续培养, 0h、6h、12h拍照,做数据统计;侵袭组,更换为5%血清的培养基饥饿培养24h。实验前一天铺好matrigel胶(BD),置于培养箱使胶凝固。以胰酶消化后,上室加入5%血清含量的200ul细胞悬液,下室加入15%血清含量的700ul培养基。48h后,取出小室,用棉签擦去上层未过膜的细胞,PBS洗三遍。4%多聚甲醛室温固定30min。PBS洗三遍,风干后加入结晶紫,染色30min。显微镜下拍照,做数据统计。
1.3 数据统计
所有数据采用Graphpad prism 5.0进行统计分析,数值变量采用x±s进行,均数采用单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2、结果
2.1 肝癌细胞与正常细胞中mir-137表达差异:荧光定量PCR检测结果显示,肝癌细胞中的mir-137表达量显著低于正常肝细胞。见图1
2.2 mir-137 mimics抑制细胞增殖:CCK-8细胞增殖实验显示,上调mir-137的表达后,实验组的增殖速率明显低于对照组,mir-137 mimics对细胞增殖具有抑制作用。见图1
2.3上调mir-137促进细胞凋亡,使细胞阻滞在G1期:Mir-137 mimics转染细胞与对照组比较,细胞的凋亡率明显增高。细胞周期分布也发生了改变,mir-137 mimics组细胞阻滞于G1期,而S期细胞比例有所下降。见图1
2.4 mir-137的表达影响肝癌细胞的迁移及侵袭能力:与对照组相比,mir-137 mimics组划痕愈合速度减慢。Transwell侵袭实验中,对照组的过膜细胞数,明显多于mir-137 mimics组。见图1 3 讨论
MicroRNA 是一类由内源基因编码的长度约为19-25个核苷酸的非编码单链RNA分子,参与了人体几乎所有的细胞进程的调控。研究显示mir137在多种肿瘤细胞中表达异常,与肿瘤的增殖、侵袭、周期等功能密切相关。通过靶向不同的基因,mir-137在多种肿瘤细胞中,调控细胞的增殖、侵袭、迁移等重要功能[4-10]。
肝癌作为常见的恶性肿瘤之一[11],随着时代的发展,其发病因素也由早期的环境因素发展为复杂的多方面因素综合影响。积极预防及早期的诊治、治疗仍为提高肝癌预后及生存率的主要方法。目前,肝癌中晚期的治疗方式有:血管介入治疗,分子靶向及化疗药物治疗,放射治疗和局部消融治疗[12]。其中分子靶向治疗作为一种全新的治疗方法,正在逐渐兴起,已商业化的靶向治疗药物有索拉菲尼等。靶向治疗是以肿瘤细胞的某个特异性受体、基因或是特有的分子为靶点进行特异性阻断,从而达到抑制肿瘤生长的目的。
本文实验结果显示,通过上调mir-137在肝癌细胞中的表达,可明显抑制肝癌细胞的增殖,促进细胞的凋亡,使细胞分裂阻滞在G1期,并降低肝癌细胞的迁移及侵袭能力。由此可以推断,mir-137在肝癌细胞中扮演着抑癌基因的角色。类似的情况也出现在卵巢癌、胃癌、结肠癌等肿瘤细胞中[4-10],Mir-137可通过靶向不同的基因实现其抑癌基因的功能。Mir-137在肝癌细胞中通过靶向哪个基因实现其功能,该基因是否有可能成为新的肝癌细胞分子治疗靶点,值得后期深入的研究。
参考文献
[1] 张炎,虞积耀,郭世伟,王育红. 靶向肝素酶基因的microRNA在胃癌中的表达[J]. 第二军医大学学报. 2012,33(2):200-203.
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[6] Yan Cheng, Yang Li, Dong Liu, Rong Zhang, Jun Zhang. miR-137 effects on gastric carcinogenesis are mediated by targetingCox-2-activated PI3K/AKT signaling pathway[J]. FEBS Letters, 2014, 588:3274–3281
[7] Sheng Liu, Juan Cui ,GuoqingLiao,YiZhang,Ke Ye ,Tailiang Lu, Jing Qi,Guohui Wan. miR-137 regulates epithelial-mesenchymaltransitionin gastrointestinal stromal tumor[J].Tumor Biol. 2014, 35:9131–9138
[8] 潘秋衛,蔡荣,刘新桓,等. microRNA与肿瘤发生[J].中国肿瘤临床, 2011, 38(7): 411-414.
[9] Yi R, Poy M N, Stoffel M, Fuchs E. A skin microRNA promotes differentiation by repressing 'stemness'[J]. Nature, 2008, 452: 225-229.
[10] Xiaolan Zhu, Yuefeng Li, HuilingShen et al. miR-137 inhibits the proliferation of lung cancer cellsby targeting Cdc42 and Cdk6[J]. FEBS Letters, 2013, 587:73–81.
[11] Jemal A, Bray F, Center MM, et al. Global cancer statistics[J]. CACancer J Clin, 2011, 61(2): 69-90.
[12] 李炎,程鹏. 中晚期肝癌临床治疗进展[J].临床肝胆病杂志,2014,30(3):233-236
作者简介:李琴(1985-),女,