《眼科新进展》  2018年10期 947-950   出版日期:2018-10-05   ISSN:1003-5141   CN:41-1105/R
miR-373在视网膜母细胞瘤Y79细胞中的表达及其抑制侵袭及迁移能力的实验研究


        视网膜母细胞瘤(retinoblastoma,RB)是儿童最常见、危害最大的眼内恶性肿瘤,恶性程度高,严重危害患儿视力并威胁患儿的生命[1],并且其发病率逐年上升[2]。随着分子生物学的发展,分子靶向治疗已成为有较好前景的新的肿瘤治疗模式。目前RB发病及进展机制不明,尚缺乏有效的分子靶向治疗靶点。miRNA是一类非编码小分子RNA,在机体各种生物学调节过程中发挥着重要的作用,近年来发现miRNA表达异常与恶性肿瘤密切相关[3-4]。miR-373属于miRNA家族重要成员之一,研究表明miR-373在多种恶性肿瘤中表达异常,影响肿瘤细胞的侵袭及迁移能力[5-7],但目前miR-373在RB中的相关研究甚少。Yang等[8]和Zhao等[9]研究发现,miR-373在RB组织中表达水平明显增高,推测miR-373与RB的发生发展有关,但其具体的作用机制尚不清楚。本研究利用qRT-PCR检测miR-373在RB细胞系中的表达情况,并探讨其对RB细胞侵袭及迁移能力的影响和可能的分子机制。
1 材料与方法
1.1 主要试剂 miR-373抑制物(miR-373 inhibitor)及阴性对照(inhibitor-NC)均购自上海吉玛制药公司,Trizol试剂及LipofectamineTM2000购自美国Invitrogen公司,RNA逆转录试剂盒和qRT-PCR试剂盒购自大连宝生生物工程公司,miR-373及U6引物由广东锐博生物公司设计合成,Transwell小室购自美国Corning公司,基质胶购自美国BD公司,一抗E-Cadherin、Vimentin、N-Cadherin和GAPDH均购自美国CST公司,二抗购自美国Santa Cruz公司。
1.2 细胞培养和转染 人RB细胞系Y79、SO-RB50和人正常视网膜血管内皮细胞系ACBRI-181均购自美国ATCC菌种保藏中心,Y79和SO-RB50细胞在RPMI1640培养基(含体积分数10%胎牛血清)中培养,人正常视网膜血管内皮细胞系ACBRI-181在MCDB-131培养基(含体积分数10%胎牛血清)中培养。取生长状态良好的Y79细胞,接种于6孔细胞培养板,培养24 h后进行细胞转染操作,操作严格按照LipofectamineTM2000说明书操作将miR-373 inhibitor及inhibitor-NC转染至Y79细胞,转染后6 h更换新鲜培养液。转染后细胞分为miR-373 抑制物组和NC组,细胞转染后24 h采用qRT-PCR检测转染效率,进行后续细胞实验。
1.3 qRT-PCR 实验 严格按照Trizol试剂说明书提取Y79细胞总RNA,利用紫外分光光度计和甲醛琼脂糖变性对提取的总RNA进行纯度和含量鉴定。各组取1 μg总RNA,严格按逆转录试剂盒说明书提供的方法合成cDNA,以cDNA为模板,取PCR引物按照qRT-PCR试剂盒说明书配置反应体系,应用ABI7500实时荧光定量PCR仪进行PCR反应。miR-373上游引物:5’-GACGGCTCGAGGACCAAGG-GGCTGTATGCAC-3’,下游引物:5’-GCCAGAAGCTTCCTGCCCTGTTCATCTGCAGG-3’,反应条件:95 ℃ 30 s;95 ℃ 5 s、60 ℃ 20 s,共40个循环,反应结束后记录PCR仪扩增曲线显示的Ct值,以U6作为内参基因,miR-373相对表达量采用2-△△Ct法计算,实验重复3次。
1.4 Transwell侵袭和迁移实验 将基质胶均匀涂抹Transwell小室上室,将其放置过夜成膜。第2天取200 μL含有100×103个Y79细胞的无血清DMEM培养基加入Transwell小室的上室,小室的下室加入500 μL含体积分数10% 胎牛血清的DMEM培养基,于37 ℃、含体积分数5%CO2培养箱培养 24 h 后取出小室,棉签轻轻擦弃小室上室的细胞,40 g·L-1多聚甲醛固定30 min,PBS缓冲液清洗2遍,染色30 min后再用PBS缓冲液清洗2遍,室温风干,光学显微镜下观察,并随机取5个高倍视野计算细胞数。迁移实验时Transwell小室上室面不给予基质胶包被,余操作同侵袭实验。实验重复3次。
1.5 Western blot实验 应用RIPA细胞裂解液裂解细胞抽提Y79细胞总蛋白,BCA法检测蛋白浓度。每个样本取20 μg总蛋白上样,100 g·L-1 SDS-PAGE分离,湿转法电转移至PVDF膜,50 g·L-1脱脂奶粉封闭2 h,缓冲液洗涤3遍,加入一抗E-Cadherin、Vimentin、GAPDH,4 ℃孵育过夜,缓冲液洗涤3遍,加入二抗,室温孵育2 h后增强发光法(ECL)显影。应用Quantity One软件分析条带灰度值,目的蛋白相对表达量=目的蛋白条带灰度值/GAPDH条带灰度值,实验重复3次。
1.6 统计学方法 本研究采用SPSS 20.0进行数据分析,计量资料采用x?±s表示,组间比较采用t检验或单因素方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 miR-373在RB细胞中的表达 qRT-PCR结果显示,RB细胞系Y79、SO-RB50和人正常视网膜血管内皮细胞系ACBRI-181中miR-373的相对表达量分别为6.21±0.34、5.40±0.38、1.02±0.04。与细胞系ACBRI-181相比,细胞系Y79和SO-RB50中miR-373的表达水平明显上调(均为P<0.01)。
2.2 转染miR-373 inhibitor对Y79细胞中miR-373表达的影响 qRT-PCR结果显示,miR-373抑制物组和NC组Y79细胞中miR-373的相对表达量分别为0.22±0.09、1.01±0.03。miR-373抑制物组明显低于NC组细胞(P<0.01),证明miR-373 inhibitor转染成功,转染效率高。
2.3 下调Y79细胞中miR-373的表达对细胞的侵袭和迁移能力的影响 Transwell迁移和侵袭实验结果如图1所示,miR-373抑制物组和NC组迁移细胞数分别为(74±13)个、(180±17)个,miR-373抑制物组明显少于NC组(P<0.05);miR-373抑制物组和NC组侵袭细胞数分别为(51±9)个、(113±14)个,miR-373抑制物组明显少于NC组(P<0.05)。结果提示下调Y79细胞miR-373的表达能够抑制细胞的迁移和侵袭能力。



2.4 miR-373调控EMT相关E-Cadherin、Vimentin和N-Cadherin蛋白的表达 Western blot结果如图2所示,miR-373抑制物组与NC组E-Cadherin蛋白的相对表达量分别为0.40±0.08、0.20±0.06;与NC组比较,miR-373抑制物组E-Cadherin蛋白的表达水平明显升高(P<0.05)。miR-373抑制物组与NC组Vimentin蛋白的相对表达量分别为0.17±0.06、0.51±0.10,miR-373抑制物组与NC组N-Cadherin蛋白的相对表达量分别为0.12±0.06、0.33±0.08。与NC组比较,miR-373抑制物组Vimentin和N-Cadherin蛋白的表达水平均明显降低(均为P<0.05)。



3 讨论
        RB是目前最常见的眼内恶性肿瘤,在中国每年约1000例新发病例,传统治疗模式常采用眼球摘除术、放疗及化疗等,严重影响患者视力和生存质量。近年来基因靶向治疗的发展为 RB的治疗提供了新的方向。目前研究已证实许多miRNA在RB的发生发展中发挥着重要的作用,参与调控癌细胞的迁移、侵袭、增殖、凋亡、细胞周期等肿瘤生物学行为。Zhao等[10]报道miR-320在RB组织和细胞系中表达明显下调,上调RB细胞中miR-320的表达可以抑制细胞的增殖、侵袭和迁移能力。Gui 等[11]发现miR-21在RB组织中表达明显上调,抑制miR-21的表达可以通过PTEN/PI3K/AKT通路抑制癌细胞的增殖、侵袭及迁移,促进其凋亡。Sun 等[12]研究证实miR-145在RB组织和细胞系中表达降低,miR-145能够通过下调ADAM19抑制RB细胞的增殖和侵袭。miR-373定位于染色体19q13.42,与miR-371a、miR-371b、miR-372同属于miR-371-373族[13]。近期研究发现miR-373在多种肿瘤细胞中均出现表达异常,与恶性肿瘤发生发展关系密切。miR-373在胃癌[5]、纤维肉瘤[14]、精原细胞癌[15]、膀胱癌[16]中表达升高,起着癌基因的作用。但miR-373在肝门胆管癌[7]、结肠癌[16]、胶质瘤[17]、非小细胞肺癌[18]等肿瘤中表达降低,起着抑癌基因的作用,因此可见miR-373在恶性肿瘤中的作用机制复杂,既有异常高表达,又有异常低表达。目前有关miR-373在RB中的研究甚少,并且作用机制尚不明确。本研究通过qRT-PCR检测miR-373在RB细胞系Y79、SO-RB50和人正常视网膜血管内皮细胞系ACBRI-181中的表达水平,发现miR-373在RB细胞系表达水平明显增高,提示miR-373在RB的发生发展中可能起着癌基因的作用。
        侵袭与转移是恶性肿瘤的基本生物学特征,研究发现miR-373可以通过影响肿瘤细胞的侵袭及迁移参与肿瘤的发生发展[19]。为了观察miR-373对RB细胞侵袭和迁移能力的影响,本研究中我们通过Transwell侵袭和迁移实验发现,下调Y79细胞中miR-373的表达能够明显减少穿膜细胞的数量,证实抑制miR-373的表达能够明显抑制Y79细胞的侵袭和迁移能力。EMT在肿瘤的侵袭和迁移中激活是上皮细胞获得间质细胞特性的过程,也是肿瘤细胞获得侵袭性的关键分子事件,在恶性肿瘤的侵袭和迁移中发挥着重要作用[20]。较多的研究已表明miR-373可以通过调控EMT影响恶性肿瘤的迁移及侵袭能力。E-Cadherin蛋白是EMT过程中的上皮性标志蛋白,Vimentin和N-Cadherin蛋白是EMT过程中间质性标志蛋白,其异常表达被认为是EMT的分子标志[21]。Chen等[22]研究发现miR-373能够通过靶向调控TXNIP基因的表达诱导乳腺癌细胞EMT发生,E-Cadherin蛋白下降,Vimentin和N-Cadherin蛋白水平上升,促进癌细胞的侵袭和迁移能力。舌鳞状细胞癌[23]、非小细胞肺癌[24]、胰腺癌[25]中也发现miR-373可以诱导癌细胞EMT的发生,从而促进癌细胞的侵袭和迁移能力。但目前miR-373是否能够通过诱导EMT影响RB的侵袭及迁移能力尚未见相关报道。本研究中我们发现下调Y79细胞中miR-373 的表达,伴随着肿瘤细胞侵袭和迁移能力的下降,细胞中E-Cadherin的表达明显上升,同时Vimentin和N-Cadherin蛋白的表达明显下降,证实抑制miR-373能够通过调控EMT降低Y79细胞的侵袭和迁移能力。
        综述所述,miR-373在RB细胞中表达明显增高,下调RB细胞中miR-373的表达水平可以通过调控EMT抑制癌细胞的侵袭和迁移能力,miR-373可能成为RB基因治疗的新的潜在分子靶点。