红花多糖通过circ_0014130/miR-127-5p对皮肤鳞状细胞癌细胞的影响
2022-02-21丁蕾白慧英严玉月
丁蕾 白慧英 严玉月
(青海省第五人民医院皮肤科,西宁 810001)
皮肤鳞状细胞癌是一种皮肤恶性肿瘤,病情发展快,可发生多处转移,严重威胁着人类的生命健康;研究发现中药具有抗皮肤鳞状细胞癌的作用[1-2]。红花多糖是中药红花最重要的活性成分之一,已被证实具有抗肿瘤作用;如红花多糖可抑制胃癌MGC-803细胞、乳腺癌MDA-MB-435细胞的增殖[3-4]。红花多糖还可抑制舌鳞状细胞癌细胞的增殖,诱导细胞凋亡[5]。然而红花多糖对皮肤鳞状细胞癌细胞的增殖、迁移和凋亡的影响及机制尚不清楚。
circ_0014130(circPIP5K1A)一种环状RNA,位于chr1:151206672-151212515,研 究报道过表达hsa_circ_0014130能促进肺腺癌细胞的增殖和侵袭[6]。沉默circ_0014130可抑制非小细胞肺癌细胞的增殖和侵袭,并促进细胞凋亡[7-8]。敲除circPIP5K1A损害了结肠癌细胞活力并抑制了细胞的侵袭和迁移[9]。circNELL2通过使miR-127-5p海绵化而促进了食管鳞状细胞癌的进展[10]。circ_0026134的下调通过促进miR-127-5p表达来抑制TRIM25和IGF2BP3介导的肝癌细胞增殖和侵袭[11]。而circ_0014130和miR-127-5p对皮肤鳞状细胞癌的影响尚不清楚。本实验旨在研究红花多糖对皮肤鳞状细胞癌细胞的增殖、迁移和凋亡的影响及机制是否与circ_0014130和miR-127-5p有关。
1 材料与方法
1.1 材料SCL-1细胞株购自美国ATCC;RPMI1640培养基购自上海莼试生物技术有限公司;红花多糖购自北京伊塔生物科技有限公司;凋亡检测试剂盒和MTT试剂盒购自上海经科化学科技有限公司;蛋白提取试剂盒、吉姆萨染色液购自定州百克赛斯生物科技有限公司;Transwell小室购自美国BD公司;SYBR Premix ExTaqTM试剂盒购自日本TaKaRa公司;双荧光素酶报告基因检测试剂盒购自美国AAt Bioquest公司。
1.2 方法
1.2.1 细胞处理与分组SCL-1细胞株用RPMI1640培养基培养,取对数生长期细胞,分别用0.16、0.32、0.64 mg/ml红花多糖处理,作为红花多糖低、中、高剂量组;不做任何处理的细胞作为对照组;将si-NC、si-circ_0014130、miR-NC、miR-127-5p转染至SCL-1细 胞,记为si-NC组、si-circ_0014130组、miR-NC组、miR-127-5p组;将pcDNA-circ_0014130、anti-miR-127-5p转染至SCL-1细胞后用0.64 mg/ml红花多糖处理,记为红花多糖+pcDNA-circ_0014130组、红花多糖+anti-miR-127-5p组。
1.2.2 流式细胞术检测细胞凋亡收集1.2.1各组细胞,按试剂盒说明操作,上流式细胞仪检测。
1.2.3 MTT检测细胞增殖活性各组细胞培养至24 h、48 h、72 h时,加入MTT溶液,孵育4 h后加入DMSO溶液,反应10 min后用酶标仪检测490 nm处吸光度(OD)值。
1.2.4 克隆形成实验检测细胞集落形成数将各组细胞接种于6孔板,出现肉眼可见克隆(约2周)时终止培养,弃去培养液,PBS浸洗2次,甲醇固定15 min,再用吉姆萨染色30 min,洗去染液,干燥后在显微镜下计数大于50个细胞的集落。
1.2.5 Transwell检测细胞迁移将细胞在无血清的培养液中培养12 h,制成浓度为5×105个/ml的细胞悬液,取100 μl加入Transwell上室,培养24 h,取出Transwell小室,用PBS洗2次,甲醇固定后用0.1%结晶紫染色,然后用显微镜观察计数细胞。
1.2.6 Western blot法检测蛋白表达提取细胞总蛋白,定量后按照30 μg/孔蛋白样品加样,进行SDSPAGE,然后转膜,再用封闭液封闭,然后加入Bax、Bcl-2、GAPDH一抗(1∶1 000)4℃孵育过夜,洗膜后加入HRP标记的二抗(1∶2 000),室温孵育2 h,洗膜后加入ECL显色,暗室下X线胶片显影、定影。分析蛋白条带灰度值,计算蛋白的相对表达量。
1.2.7 RT-qPCR检 测circ_0014130和miR-127-5p的表达水平提取各组细胞总RNA,合成cDNA后进行PCR,以GAPDH和U6为内参,相对表达量用2-ΔΔCt法计算。circ_0014130正向引物序列:5'-AGAAGTTGGAGCACTCTTGGA-3',反向引 物 序 列:5'-AAAGTCCGAGGGTTCTGG-3';GAPDH正向引物序列:5'-TCAAGAAGGTGGTGAAGCAGG-3',反 向 引物序列:5'-TCAAAGGTGGAGGAGTGGGT-3';miR-127-5p正向引物序列:5'-CTCTTCAAGCTCCAAAC⁃CAAAC-3',反向引物序列:5'-GTATCCACCAGAAC⁃CACCAGG-3';U6正 向引 物 序 列:5'-ATTGGAAC⁃GATACAGAGAAGATT-3',反向引物序列:5'-GGAACGCTTCACGAATTTG-3',引物由上海生工生物工程公司合成。
1.2.8 双荧光素酶报告实验使用PCR扩增包含miR-127-5p结合位点的circ_0014130序列,克隆至荧光素酶表达载体中,记为WT-circ_0014130,通过定点突变构建成MUT-circ_0014130,将其分别与miR-NC和miR-127-5p共转染至SCL-1细胞,然后按照说明书检测荧光素酶活性。
1.3 统计学分析采用SPSS20.0软件进行统计学分析,符合正态分布的计量资料用±s表示,两组比较行t检验,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 红花多糖对SCL-1增殖凋亡迁移的影响与对照组相比,红花多糖低、中、高剂量组SCL-1细胞凋亡率逐渐升高,细胞活性逐渐降低,集落形成数及迁移细胞数逐渐减少,Bax表达水平逐渐升高,Bcl-2表达水平逐渐降低,呈剂量依赖性(P<0.05,图1、表1)。
表1 红花多糖抑制SCL-1集落形成、迁移,诱导细胞凋亡(±s,n=3)Tab.1 Safflower polysaccharides inhibit SCL-1 colony formation and migration,and induce apoptosis(±s,n=3)
表1 红花多糖抑制SCL-1集落形成、迁移,诱导细胞凋亡(±s,n=3)Tab.1 Safflower polysaccharides inhibit SCL-1 colony formation and migration,and induce apoptosis(±s,n=3)
Note:Compared with control group,1)P<0.05;compared with safflower polysaccharide low dose group,2)P<0.05;compared with safflower polysac⁃charide middle dose group,3)P<0.05.
Groups Control Safflower polysaccharide low dose Safflower polysaccharide middle dose Safflower polysaccharide high dose F P Number of colonies formed 121.67±4.78 101.67±3.301)77.67±3.091)2)52.00±2.161)2)3)227.143<0.01 Apoptosis rate/%6.82±0.35 12.48±0.641)17.16±0.891)2)22.58±1.061)2)3)220.859<0.01 Number of migrating cells 177.33±7.85 142.67±5.911)110.33±4.781)2)78.00±2.941)2)3)170.491<0.01 Bax 0.21±0.02 0.42±0.031)0.67±0.031)2)0.82±0.071)2)3)122.930<0.01 Bcl-2 0.78±0.06 0.55±0.031)0.35±0.021)2)0.15±0.011)2)3)174.940<0.01
图1 红花多糖对SCL-1凋亡、细胞活性及Bax、Bcl-2蛋白表达的影响Fig.1 Effect of safflower polysaccharide on SCL-1 apop⁃tosis,cell viability and protein expressions of Bax and Bcl-2
2.2 红花多糖对SCL-1中circ_0014130和miR-127-5p表达的影响与对照组相比,红花多糖低、中、高剂量组circ_0014130表达水平逐渐降低,miR-127-5p表达水平逐渐升高,呈剂量依赖性(P<0.05,表2)。
表2 circ_0014130和miR-127-5p表达的检测(±s,n=3)Tab.2 Detection of circ_0014130 and miR-127-5p expres⁃sions(±s,n=3)
表2 circ_0014130和miR-127-5p表达的检测(±s,n=3)Tab.2 Detection of circ_0014130 and miR-127-5p expres⁃sions(±s,n=3)
Note:Compared with control group,1)P<0.05;compared with safflower polysaccharide low dose group,2)P<0.05;compared with saf⁃flower polysaccharide middle dose group,3)P<0.05.
Groups Control Safflower polysaccharide low dose Safflower polysaccharide middle dose Safflower polysaccharide high dose F P circ_0014130 1.00±0.00 0.74±0.041)0.46±0.031)2)0.23±0.021)2)3)463.276<0.01 miR-127-5p 1.00±0.00 1.76±0.061)2.34±0.071)2)3.69±0.101)2)3)837.465<0.01
2.3 干扰circ_0014130对SCL-1增殖凋亡迁移的影响与si-NC组相比,si-circ_0014130组可降低circ_0014130表达水平,提高miR-127-5p表达水平,降低细胞活性,减少集落形成数和迁移细胞数,提高细胞凋亡率及Bax表达水平,降低Bcl-2表达水平(P<0.05,图2、表3)。
表3 干扰circ_0014130抑制SCL-1集落形成、迁移,诱导细胞凋亡(±s,n=3)Tab.3 Interference with circ_0014130 inhibits SCL-1 colony formation and migration,and induces apoptosis(±s,n=3)
表3 干扰circ_0014130抑制SCL-1集落形成、迁移,诱导细胞凋亡(±s,n=3)Tab.3 Interference with circ_0014130 inhibits SCL-1 colony formation and migration,and induces apoptosis(±s,n=3)
Note:Compared with si-NC group,1)P<0.05.
Groups si-NC si-circ_0014130 t P circ_0014130 1.00±0.00 0.32±0.031)39.260<0.01 miR-127-5p 1.00±0.00 3.10±0.061)60.622<0.01 Number of colo⁃nies formed 122.33±6.02 65.67±2.051)15.432<0.01 Apoptosis rate/%6.82±0.36 20.88±0.611)34.381<0.01 Number of migrating cells 176.00±8.64 84.33±3.861)16.779<0.01 Bax 0.21±0.02 0.76±0.051)17.690<0.01 Bcl-2 0.79±0.05 0.23±0.021)18.011<0.01
图2 干扰circ_0014130对SCL-1凋亡细胞活性及Bax、Bcl-2蛋白表达的影响Fig.2 Effect of interference with circ_0014130 on activity of SCL-1 apoptotic cells and expressions of Bax and Bcl-2 proteins
2.4 过表达miR-127-5p对SCL-1增殖凋亡迁移的影响与miR-NC组相比,miR-127-5p组可降低细胞活性,减少集落形成数和迁移细胞数,提高细胞凋亡率及Bax表达水平,降低Bcl-2表达水平(P<0.05,图3、表4)。
表4 过表达miR-127-5p抑制SCL-1集落形成、迁移,诱导细胞凋亡(±s,n=3)Tab.4 Overexpression of miR-127-5p inhibits SCL-1 colony formation,migration and induces apoptosis(±s,n=3)
表4 过表达miR-127-5p抑制SCL-1集落形成、迁移,诱导细胞凋亡(±s,n=3)Tab.4 Overexpression of miR-127-5p inhibits SCL-1 colony formation,migration and induces apoptosis(±s,n=3)
Note:Compared with miR-NC group,1)P<0.05.
Groups miR-NC miR-127-5p t P 1.00±0.00 2.90±0.061)54.848<0.01 122.67±5.56 71.33±2.871)14.212<0.01 6.91±0.44 19.64±0.781)24.621<0.01 178.00±9.63 92.67±4.111)14.116<0.01 0.21±0.02 0.72±0.041)19.752<0.01 0.79±0.06 0.30±0.031)12.652<0.01 miR-127-5p Number of colonies formed Apoptosis rate/%Number of migrating cells Bax Bcl-2
图3 过表达miR-127-5p对SCL-1凋亡细胞活性及Bax、Bcl-2蛋白表达的影响Fig.3 Effect of overexpression of miR-127-5p on SCL-1 apoptotic cell activity and Bax and Bcl-2 protein expressions
2.5 circ_0014130和miR-127-5p靶向关系Circu⁃lar RNA Interactome软件 预测 显示circ_0014130和miR-127-5p有互补序列(图4A);双荧光素酶报告实验结果显示,WT-circ_0014130与miR-127-5p共转染的细胞荧光素酶活性低于WT-circ_0014130与miR-NC共 转 染 的 细 胞;而MUT-circ_0014130与miR-127-5p共转染的细胞荧光素酶活性与miR-NC共转染的细胞比较差异无统计学意义(图4B)。
图4 circ_0014130和miR-127-5p互补序列及荧光素酶活性检测Fig.4 Complementary sequences of circ_0014130 and miR-127-5p and detection of luciferase activity
2.6 过表达circ_0014130或抑制miR-127-5p对红花多糖处理的SCL-1增殖、凋亡、迁移的影响与红花多糖组相比,红花多糖+pcDNA-circ_0014130组和红花多糖+anti-miR-127-5p组可提高细胞活性,增加集落形成数和迁移细胞数,降低细胞凋亡率,降低Bax表达水平,提高Bcl-2表达水平(P<0.05,表5、图5)。
表5 过表达circ_0014130或抑制miR-127-5p可逆转红花多糖对SCL-1集落形成迁移及凋亡的作用(±s,n=3)Tab.5 Overexpression of circ_0014130 or inhibition of miR-127-5p can reverse effect of safflower polysaccharides on SCL-1 colony formation,migration and apoptosis(±s,n=3)
表5 过表达circ_0014130或抑制miR-127-5p可逆转红花多糖对SCL-1集落形成迁移及凋亡的作用(±s,n=3)Tab.5 Overexpression of circ_0014130 or inhibition of miR-127-5p can reverse effect of safflower polysaccharides on SCL-1 colony formation,migration and apoptosis(±s,n=3)
Note:Compared with safflower polysaccharide group,1)P<0.05.
Groups Safflower polysaccharide Safflower polysaccharide+pcDNA-circ_0014130 Safflower polysaccharide+anti-miR-127-5p F P circ_0014130 0.24±0.01 0.90±0.041)-27.726<0.01 miR-127-5p 3.70±0.13 1.24±0.061)1.52±0.071)642.661<0.01 Number of colonies formed 51.33±2.49 114.33±4.641)105.33±2.051)327.225<0.01 Apoptosis rate/%22.68±1.07 8.27±0.451)10.60±0.621)310.951<0.01 Number of migrating cells 78.00±3.74 164.67±4.031)148.67±2.871)497.666<0.01 Bax 0.82±0.07 0.24±0.021)0.30±0.021)160.632<0.01 Bcl-2 0.14±0.01 0.72±0.041)0.63±0.051)208.786<0.01
图5 过表达circ_0014130或抑制miR-127-5p可逆转红花多糖对SCL-1凋亡、细胞活性及Bax、Bcl-2蛋白表达的作用Fig.5 Overexpression of circ_0014130 or inhibition of miR-127-5p can reverse effect of safflower polysac⁃charide on SCL-1 apoptotic,cell activity and Bax,Bcl-2 protein expressions
3 讨论
研究表明多数中药多糖具有增强机体免疫力及抗肿瘤等药理作用[12]。因此,开发新的中药多糖对防治皮肤鳞状细胞癌具有重要意义。研究报道红花多糖能显著抑制HT29结肠癌细胞,诱导HT29细胞凋亡[13]。红花多糖通过抑制PI3K/Akt途径抑制细胞增殖,诱导宫颈癌细胞凋亡[14]。红花多糖通过阻断PI3K/Akt途径抑制小细胞肺癌细胞系A549和YTMLC-90细胞的增殖并诱导凋亡,并抑制体内肿瘤的生长[15]。NK细胞与红花多糖对体外杀伤结肠癌细胞具有协同作用[16]。以上结果表明红花多糖对多种肿瘤具有抗癌作用。本实验结果显示,红花多糖低、中、高剂量处理后的SCL-1细胞凋亡率升高,细胞活性降低,集落形成数及迁移细胞数减少,Bax表达水平升高,Bcl-2表达水平降低,且呈剂量依赖性;表明红花多糖呈剂量依赖性抑制SCL-1细胞增殖和迁移,并诱导细胞凋亡。
研究报道CircPIP5K1A通过miR-376c-3p/ZNF146轴促进胃癌的进展[17]。circPIP5K1A通过miR-600/HIF-1α调节促进非小细胞肺癌的增殖和转移[18]。本实验结果显示,抑制circ_0014130表达后SCL-1细胞的活性降低,细胞凋亡率升高,Bax表达水平升高,Bcl-2表达水平降低,集落形成数和迁移细胞数减少;表明抑制circ_0014130表达可抑制SCL-1细胞增殖和迁移,诱导细胞凋亡。为进一步研究circ_0014130影响皮肤鳞状细胞癌的机制,本实验通过在线软件预测circ_0014130可能靶向结合的miRNA,结果显示,circ_0014130与miR-127-5p有结合位点,且双荧光素酶报告实验证明circ_0014130靶向调控miR-127-5p。研究发现过表达miR-127-5p可抑制结直肠癌细胞增殖[19]。miR-127-5p可抑制肝细胞癌细胞的生长[20]。本实验结果显示,过表达miR-127-5p后,细胞活性降低,细胞凋亡率升高,集落形成数和迁移细胞数减少;表明过表达miR-127-5p可抑制SCL-1细胞增殖和迁移,诱导细胞凋亡。miR-127-5p在皮肤鳞状细胞癌中同样起抑癌基因作用。
此外,本实验还发现红花多糖处理后的SCL-1细胞中circ_0014130表达水平降低,miR-127-5p表达水平升高;而过表达circ_0014130或抑制miR-127-5p可逆转红花多糖对SCL-1细胞增殖、迁移及凋亡的作用。提示,红花多糖对SCL-1细胞增殖、迁移及凋亡的影响可能与circ_0014130和miR-127-5p有关。
综上所述,红花多糖可能通过调控circ_0014130/miR-127-5p抑制皮肤鳞状细胞癌SCL-1细胞的增殖、迁移,并诱导细胞凋亡。