miR-188-5p靶向Nek6对宫颈癌细胞的影响及机制
2022-02-14许文丽邢秀月徐川微
许文丽 邢秀月 徐川微
(1海口市人民医院妇产科,海南 海口 570208;2琼海市人民医院妇科)
宫颈癌是临床常见的妇科疾病,其病死率较高且已严重威胁女性生命健康,目前宫颈癌的诊断及治疗取得一定进展,但患者预后不佳〔1〕。微小RNA(miRNA)是一类非编码单链RNA,宫颈癌中miRNA表达失调可能作为生物标志物或治疗靶点〔2~4〕。研究发现微小RNA-188-5p(miR-188-5p)在胃癌、急性髓细胞白血病中表达下调,并可在肿瘤发生发展过程中发挥抑癌基因作用〔5,6〕。但miR-188-5p对宫颈癌的影响尚未可知。TargetScan预测显示NIMA相关激酶(Nek)6可能是miR-188-5p的靶基因,研究表明Nek6在肿瘤中表达上调,并可能是恶性肿瘤的潜在治疗靶位点〔7〕。本研究旨在探讨miR-188-5p在宫颈癌细胞增殖、凋亡、迁移及侵袭中发挥的作用。
1 材料与方法
1.1材料与试剂 宫颈癌HeLa细胞购自上海信裕生物。Lipofectamine2000购自美国Invitrogen;si-Nek6、si-NC购自上海吉玛制药技术有限公司;miR-188-5p mimics、anti-miR-188-5p、miR-NC、anti-miR-NC购自广州锐博生物;反转录试剂盒、Trizol、SYBR Green试剂盒购自北京天根生化;pcDNA3.1购自上海远慕生物;细胞凋亡检测试剂盒购自美国Sigma;甲基噻唑基四唑(MTT)购自上海泽叶生物;Transwell小室购自美国Corning;兔抗人细胞周期蛋白(Cyclin)D1、B淋巴细胞瘤(Bcl)-2、Bcl-2相关X蛋白(Bax)抗体购自美国CST;二抗购自武汉艾美捷;兔抗人基质金属蛋白酶(MMP)-2、E-cadherin、P21抗体购自美国Santa Cruz;基质胶购自美国BD。收集2016年8月至2018年6月海口市人民医院收治的33例宫颈癌患者的癌组织及癌旁组织标本,年龄50~70岁,平均(65.85±5.57)岁。
1.2方法
1.2.1细胞转染及分组 HeLa细胞接种于24孔板,细胞70%时融合用Lipofectamine2000进行转染,根据转染物不同,实验分组:miR-NC组(将miR-NC转染HeLa细胞)、si-NC组(将si-NC转染HeLa细胞)、miR-188-5p组(将miR-188-5p mimics转染HeLa细胞)、si-Nek6组(将si-Nek6转至HeLa细胞)、miR-188-5p+pcDNA3.1组(将miR-188-5p mimics与pcDNA3.1共转染HeLa细胞)、miR-188-5p+pcDNA3.1-Nek6组(将miR-188-5p mimics与pcDNA3.1-Nek6共转染HeLa细胞)。
1.2.2qRT-PCR检测miR-188-5p的表达水平 Trizol法提取组织样本、各组宫颈癌细胞总RNA,以反转录合成cDNA为扩增模板进行qRT-PCR。用2-ΔΔCt法计算miR-188-5p相对表达量(内参为U6)。
1.2.3MTT检测细胞增殖 0.25%胰蛋白酶消化各组HeLa细胞,制备单细胞悬液,取150 μl接种于96孔板,每孔加入MTT溶液20 μl,继续培养4 h,弃上清,每孔加入150 μl二甲基亚砜(DMSO),避光振荡溶解结晶。酶标仪分析各孔吸光度值。
1.2.4平板克隆形成实验 将各组HeLa细胞接种于12孔板,于培养箱培养,每3 d更换一次培养液,待细胞数高于50个即为一个集落,直至12孔板集落之间发生相互融合结束计数。
1.2.5流式细胞术检测细胞凋亡率 用500 μl的1×结合缓冲液重悬HeLa细胞,依照凋亡试剂盒说明书分析细胞凋亡情况。
1.2.6Transwell实验检测细胞迁移与侵袭 迁移实验:将宫颈癌HeLa细胞按照每孔200 μl的密度将细胞悬液加入小室的上室,含有10%胎牛血清的培养液加入下室600 μl,培养24 h后用多聚甲醛固定迁移细胞,用0.1%结晶紫染色,显微镜下计数迁移数。侵袭实验:先用预冷的培养液稀释基质胶,然后取Transwell小室包被基质胶,后续步骤同迁移测定。
1.2.7双荧光素酶报告基因检测 构建野生型载体WT-Nek6与突变型载体MUT-Nek6,将WT-Nek6与miR-NC、MUT-Nek6与miR-NC、WT-Nek6与miR-188-5p mimics、MUT-Nek6与miR-188-5p mimics共转染至HeLa细胞,转染24 h后收集细胞,测定相对荧光素酶活性。
1.2.8Western印迹检测Nek6、Bcl-2、MMP-2、P21、E-cadherin、Bax、CyclinD1蛋白表达 RIPA法提取细胞总蛋白,120 V SDS-PAGE分离90 min,200 mA转膜30 min。膜封闭后,用特异性一抗4℃孵育过夜,用二抗室温孵育1 h,滴加增强型化学发光试剂(ECL)显影,应用ImageJ软件分析各条带相对于GAPDH灰度值。
1.3统计学处理 采用SPSS21.0软件进行t检验、方差分析。
2 结 果
2.1miR-188-5p在宫颈癌组织中表达情况 宫颈癌组织中miR-188-5p的表达水平(0.34±0.03)低于癌旁组织(1.02±0.10,P<0.05)。
2.2过表达miR-188-5p对HeLa细胞增殖、凋亡的影响 miR-188-5p过表达可降低细胞存活率及CyclinD1、Bcl-2蛋白表达量,而促进细胞凋亡率及P21、Bax蛋白表达,而细胞克隆形成数减少(P<0.05),见图1、表1。
A:过表达miR-188-5p对HeLa细胞克隆形成数的影响;B:过表达miR-188-5p对HeLa细胞凋亡的影响;C:过表达miR-188-5p对HeLa细胞增殖、凋亡蛋白表达的影响
2.3过表达miR-188-5p对HeLa细胞迁移、侵袭的影响 miR-188-5p过表达可促使迁移及侵袭细胞数减少,并可抑制MMP-2表达而促进E-cadherin表达(P<0.05),见表1、图2。
A:过表达miR-188-5p对HeLa细胞迁移、侵袭能力的影响(结晶紫染色,×200);B:过表达miR-188-5p对HeLa细胞迁移、侵袭蛋白表达的影响
2.4miR-188-5p靶向、调控Nek6 Nek6的3′UTR含有miR-188-5p的互补序列,见图3。miR-188-5p和WT-Nek6共转染组细胞荧光素酶活性低于miR-NC和WT-Nek6共转染组(P<0.05),见表2。miR-188-5p可负向调控Nek6的表达(P<0.05),见图4。与miR-NC组比较(0.95±0.10),miR-188-5p组Nek6蛋白水平明显降低(0.34±0.03,P<0.05);与anti-miR-NC组比较(0.97±0.10),anti-miR-188-5p组Nek6蛋白水平升高(1.46±0.15,P<0.05)。
图3 Nek6的3′UTR含有miR-188-5p的互补序列
表2 双荧光素酶报告实验
1~4:miR-NC组,miR-188-5p组,anti-miR-NC组,anti-miR-188-5p组图4 miR-188-5p调控Nek6的表达
2.5抑制Nek6对HeLa细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭的影响 抑制Nek6表达可降低细胞存活率及CyclinD1、Bcl-2、MMP-2表达量,而促进细胞凋亡及P21、Bax、E-cadherin蛋白表达,克隆形成细胞数、迁移及侵袭细胞数减少(P<0.05),见图5、表3。
A:抑制Nek6对HeLa细胞凋亡的影响;B:抑制Nek6对HeLa细胞迁移、侵袭的影响(结晶紫染色,×200);C:抑制Nek6对HeLa细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭的影响
2.6过表达Nek6能逆转miR-188-5p对HeLa细胞增殖、凋亡的作用 miR-188-5p+pcDNA3.1-Nek6组HeLa细胞存活率、克隆细胞形成数高于miR-188-5p+pcDNA3.1组(P<0.05),CyclinD1和Bcl-2蛋白水平高于miR-188-5p+pcDNA3.1组(P<0.05),凋亡率、P21和Bax蛋白水平低于miR-188-5p+pcDNA3.1组(P<0.05),见图6、图7、表4、图8。
图6 过表达Nek6能逆转miR-188-5p对HeLa细胞克隆形成的影响
图7 过表达Nek6能逆转miR-188-5p对HeLa细胞凋亡的影响
1~4:miR-NC组、miR-188-5p组、miR-188-5p+pcDNA3.1组、miR-188-5p+pcDNA3.1-Nek6组,图9同图8 Western印迹检测相关蛋白表达
2.7过表达Nek6能逆转miR-188-5p对HeLa细胞迁移、侵袭的作用 与miR-188-5p+pcDNA3.1组比较,miR-188-5p+pcDNA3.1-Nek6组HeLa细胞Nek6、MMP-2蛋白水平明显升高(P<0.05),E-cadherin蛋白、miR-188-5p水平明显降低(P<0.05),迁移与侵袭细胞数明显增多,差异有统计学意义(P<0.05),见图9、表5、图10。
图9 过表达Nek6能逆转miR-188-5p对HeLa细胞迁移、侵袭能力的影响(结晶紫染色,×200)
图10 过表达Nek6能逆转miR-188-5p对HeLa细胞迁移、侵袭蛋白表达的影响
3 讨 论
胃癌、肝癌miR-188-5p表达下调有助于肿瘤细胞增殖转移〔8~10〕。miR-188-5p在乳腺癌细胞中呈低表达,并可通过靶向Rap2c的表达而促进乳腺癌细胞凋亡及抑制细胞增殖〔11〕。但miR-188-5p在宫颈癌中的表达状态尚未可知。本研究结果提示miR-188-5p可能通过抑制宫颈癌细胞增殖从而参与宫颈癌的发生过程。CyclinD1可正向调控细胞周期,促进细胞增殖,P21的作用与之相反〔12〕。本研究提示miR-188-5p可抑制宫颈癌细胞增殖。Bcl-2可发挥抗凋亡作用,Bax可发挥促凋亡作用〔13〕。本研究结果提示miR-188-5p可诱导宫颈癌细胞凋亡。E-cadherin上调可阻碍EMT进程,抑制肿瘤迁移及侵袭;MMP-2可降解细胞外基质并诱导肿瘤侵袭转移〔14〕。本研究结果提示miR-188-5p过表达可抑制宫颈癌细胞迁移及侵袭。
Nek6在结直肠腺癌、卵巢癌等肿瘤中的表达水平升高,并可发挥促癌基因作用〔15~17〕。本研究证实miR-188-5p可靶向结合Nek6,抑制Nek6的表达可抑制宫颈癌细胞增殖、迁移及侵袭,诱导细胞凋亡,Nek6过表达能逆转miR-188-5p过表达对宫颈癌细胞生物学行为的调控作用。
综上,miR-188-5p通过靶向负调控Nek6来诱导宫颈癌细胞凋亡,抑制其增殖、迁移及侵袭,为揭示miR-188-5p在宫颈癌的抑癌功能及作用机制提供新方向,为阐明宫颈癌的发病机制提供理论基础,可为宫颈癌的治疗提供新的潜在靶点。