(右江民族醫(yī)學院附屬醫(yī)院消化內(nèi)科,廣西 百色 533000)
胰腺癌惡性程度高,死亡率呈逐年上升趨勢,在癌癥總死亡率中占比高達8%[1]。尋找胰腺癌診治的新靶點,將可能為患者的診治提供新思路。近年研究發(fā)現(xiàn)miRNA-125a-5p 通過靶向TP53[2]、CD147[3]、BRMS1[4]、STAT3[5]、BAP1[6]、TAZ[7]等因子,調(diào)控腫瘤細胞增殖凋亡及侵襲遷移等過程。目前miRNA與胰腺癌的關(guān)系已經(jīng)成為各學者研究的熱點之一。據(jù)文獻報道,miRNA-125a-5p在胰腺癌外周血、組織及細胞系中高表達[8-9],與胰腺癌關(guān)系密切。本研究通過構(gòu)建miRNA-125a-5p過表達和低表達穩(wěn)定轉(zhuǎn)染胰腺癌細胞株,并建立胰腺癌皮下移植瘤模型,檢測Caspase-8表達情況,分析miRNA-125a-5p與胰腺癌皮下移植瘤細胞凋亡的關(guān)系。
1.1材料 SPF級BALB/C雄性裸鼠18只,體重18~22 g,4~6周齡,購于浙江維通利華實驗動物技術(shù)有限公司,生產(chǎn)許可證號:SCXK(浙)2019-0001。胎牛血清購于Gibco公司。人胰腺癌PANC-1細胞購于中國科學院典型培養(yǎng)物保藏委員會細胞庫。上海吉凱基因醫(yī)學科技股份有限公司,構(gòu)建miRNA-125a-5p過表達及miRNA-125a-5p低表達慢病毒載體,并完成包裝、滴度的測定(載體類型:GV慢病毒載體系列,熒光標記:EGFP)。G418(遺傳霉素)購于上海吉凱基因醫(yī)學科技股份有限公司。PCR引物合成(上海生工生物工程有限公司),逆轉(zhuǎn)錄試劑盒購于生工生物工程(上海)股份有限公司(B532451),SYBR試劑盒購于上海翊圣生物科技有限公司(11201ES03)。兔單克隆Caspase-8一抗購于Abcam公司。
1.2細胞培養(yǎng)及轉(zhuǎn)染 PANC-1細胞在37 ℃、5%CO2條件下培養(yǎng),使用10%胎牛血清的DMEM高糖培養(yǎng)基。將PANC-1細胞接種于6孔板,當細胞生長至50%~60%融合度時,將miRNA-125a-5p過表達及低表達慢病毒加入孔板中進行轉(zhuǎn)染,轉(zhuǎn)染12 h更換新鮮培養(yǎng)基,24 h后開始表達紅色熒光,72 h熒光表達最強,在熒光顯微鏡下觀察慢病毒轉(zhuǎn)染效率,最后用遺傳霉素進行穩(wěn)定轉(zhuǎn)染細胞株的篩選。
1.3裸鼠皮下移植瘤模型的建立 接種細胞前,在右前肢腋窩靠近背部皮下進行消毒處理,將1×107個細胞溶于0.2 ml生理鹽水中,用注射器抽取細胞懸液接種于皮下,分別接種miRNA-125a-5p過表達穩(wěn)轉(zhuǎn)株細胞、miRNA-125a-5p低表達穩(wěn)轉(zhuǎn)株細胞及PANC-1細胞。觀察成瘤情況,4周后處死裸鼠,取出腫瘤后立即放置液氮中,隨后放入-80 ℃保存。
1.4RT-qPCR驗證miRNA-125a-5p轉(zhuǎn)染效果及胰腺癌皮下移植瘤Caspase-8表達水平 用Trizol提取組織總RNA后,無酶水溶解,經(jīng)紫外分光光度計檢測濃度和純度。取適量RNA按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒獲得cDNA,以β-actin、U6作為內(nèi)參。miRNA-125a-5p引物序列:上游5′-CGTCCCTGAGACCCTTT-3′,下游5′-CGCTTCACGAATTTGCGTGTCAT-3′。U6引序物列:上游5′-GCTTCGGCAGCACATATACTAAAAT-3′,下游5′-CGCTTCACGAATTTGCGTGTCAT-3′。Caspase-8 引物序列:上游5′-CAATCTCCACAAGTTGCTCA-3′,下游5′-GGGATAGATAATTTAGGAGTGGG-3′。Β-actin 引物序列:上游5′-GTGGACATCCGCAAAGAC-3′,下游5′-ATCAA-CGCAATGTGGGAAA-3′。應(yīng)用SYBR Green PCR試劑盒進行擴增,反應(yīng)體系為:cDNA 2 μl,上游引物0.4 μl,下游引物 0.4 μl,SYBR Green PCR Master Mix 10 μl,加ddH2O至20 μl,所有樣品均為3個復孔,在PCR擴增儀上完成,記錄循環(huán)閾值,采用2-△△Ct方法,算出目的基因miRNA-125a-5p、Caspase-8 mRNA的相對表達量。
1.5Western Blot檢測Caspase-8蛋白表達 在研磨碗中加入裂解液充分裂解腫瘤組織,提取總蛋白,應(yīng)用BCA法檢測蛋白濃度,并計算上樣量;10%凝膠電泳,采用PVDF膜轉(zhuǎn)膜;封閉1h;加入Caspase-8一抗,4 ℃孵育過夜;第2天加入二抗,室溫孵育2 h;TBST漂洗3次;顯影,保存條帶圖片。使用Image J軟件分析各條帶灰度值,計算各蛋白表達量(目的蛋白條帶吸光度值/內(nèi)參照條帶吸光度值),實驗重復3次取均值。
2.1慢病毒轉(zhuǎn)染情況 培養(yǎng)PANC-1細胞至融合度為50%左右,開始慢病毒轉(zhuǎn)染,轉(zhuǎn)染條件為MOI=10時,轉(zhuǎn)染24 h后,紅色熒光開始表達,72 h紅色熒光表達最強,熒光顯微鏡下拍照,細胞表達較強的紅色熒光,細胞生長情況良好,見圖1。
圖1 miRNA-125a-5p過表達、低表達慢病毒
2.2miRNA-125a-5p在PANC-1穩(wěn)定轉(zhuǎn)染細胞株中的表達 與對照組對比,miRNA-125a-5p過表達組miRNA-125a-5p mRNA表達升高(P<0.01),miRNA-125a-5p低表達組miRNA-125a-5p mRNA表達降低(P<0.05),見圖2。
2.3胰腺癌皮下移植瘤Caspase-8 mRNA相對表達量 與對照組對比,miRNA-125a-5p過表達組Caspase-8 mRNA表達升高(P<0.01),miRNA-125a-5p低表達組Caspase-8 mRNA表達降低(P<0.01),見圖3。
2.4Western Blot 檢測Caspase-8在胰腺癌皮下移植瘤中的表達 凋亡相關(guān)因子Caspase-8在胰腺癌皮下移植瘤中的表達如圖4所示。與對照組對比,miRNA-125a-5p過表達組Caspase-8蛋白表達量升高(P<0.05),miRNA-125a-5p低表達組Caspase-8 蛋白表達量降低(P<0.01),差異均有統(tǒng)計學意義。
與對照組對比,*為P<0.01,△為P<0.05。
與對照組對比,*為P<0.01。
與對照組比較,△為P<0.05,*為P<0.01。
胰腺癌在臨床上以惡性程度高、預后差為主要特點,目前胰腺癌的相關(guān)分子機制仍未完全明確。多項研究指出,細胞凋亡在胰腺癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
細胞凋亡是一種由基因編碼的程序性細胞死亡,也是維持組織穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵,它破壞了細胞增殖和細胞死亡的平衡,被廣泛認為與腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程密切相關(guān)[10]。Caspases為含有半胱氨酸殘基的一類蛋白酶,是凋亡細胞死亡的主要介質(zhì),以酶原形式存在胞質(zhì)中,按照執(zhí)行功能分為始動因子、效應(yīng)子及炎癥介導因子,凋亡始動因子被凋亡信號激活后引發(fā)凋亡系列級聯(lián)反應(yīng)。死亡受體途徑是細胞凋亡的主要途徑之一,死亡受體(腫瘤壞死因子)與其環(huán)羧酸配體連接刺激受體聚集,其中死亡結(jié)構(gòu)域蛋白(FADD)與procaspase-8結(jié)合,形成死亡誘導信號復合物(DISC),最終引起Caspase-8酶原的激活,完成了細胞凋亡程序的啟動[11-13]。因此,Caspase-8作為細胞死亡信號誘導復合體中不可或缺的一員,參與細胞凋亡的主要過程。有研究證實,在胰腺癌中Caspase-8表達水平的改變可以導致效應(yīng)Caspase-3的激活失調(diào),最終干擾癌細胞凋亡[14];Carmona S等[15]證實,NV669主要通過激活Caspase-8來誘導胰腺癌細胞凋亡;吳茱萸堿可激活Caspase-8,并活化其下游的Caspase-3,從而促進胰腺癌細胞的凋亡[16]。因此,凋亡相關(guān)因子Caspase-8 的激活在胰腺癌細胞凋亡中發(fā)揮重要作用。本實驗研究則是通過檢測Caspase-8的表達水平,從而來驗證細胞凋亡的情況。
近年研究發(fā)現(xiàn),miRNA-125a-5p通過調(diào)控腫瘤細胞的凋亡,在腫瘤中發(fā)揮抑癌基因的作用。miRNA-125a-5p在肝癌細胞中表達下降,可能通過靶向TP53促進肝癌細胞凋亡并抑制其增殖,因此,miRNA-125a-5p可能是治療肝癌的一個新的潛在治療靶點[17];miRNA-125a-5p也可以通過靶向EGFR-TKI介導肺癌細胞凋亡,增強肺癌細胞對厄洛替尼的敏感性,提高肺癌患者的治療效果[18];也有文獻報道[19],過表達miRNA-125a-5p可以抑制肝癌細胞增殖,誘導細胞凋亡,miRNA-125a-5p可能是治療肝癌患者的潛在靶點。目前miRNA-125a-5p在胰腺癌中是否起到促進凋亡的作用尚不清楚,為明確miRNA-125a-5p能否調(diào)控胰腺癌細胞凋亡,本研究篩選出miRNA-125a-5p過表達及低表達穩(wěn)轉(zhuǎn)株細胞,在體內(nèi)實驗中構(gòu)建胰腺癌皮下移植瘤模型,通過檢測Caspase-8的表達水平,對細胞凋亡水平進行驗證。實驗結(jié)果提示,Caspase-8在miRNA-125a-5p過表達組中表達量升高,相反的,在miRNA-125a-5p低表達組中表達量降低。
綜上所述,我們的研究結(jié)果提示,miRNA-125a-5p在胰腺癌皮下移植瘤中促進Caspase-8表達,促進細胞凋亡,發(fā)揮抑瘤作用。這表明了miRNA-125a-5p可能是胰腺癌的一個潛在治療靶點,過表達miRNA-125a-5p促進胰腺癌細胞凋亡,從而提高胰腺癌患者的療效。但miRNA-125a-5p促進胰腺癌細胞凋亡的具體分子機制有待未來進一步研究探討。