范 芳,莊 海,李長福
(遵義醫(yī)學院生化教研室,貴州遵義563099)
乙肝病毒(HBV)感染是肝癌的主要致病因素,HBx 在肝癌的發(fā)生發(fā)展、轉移浸潤過程中起著很重要的作用[1]。本研究應用RNAi 技術沉默HBx 基因表達,在體外觀察HBx 基因對HepG2.2.15 細胞遷移能力及DNA 合成的影響。
1.1 細胞系和材料:肝癌細胞系HepG2.2.15(博慧斯生物技術公司);質??蛰d體、pSIHBV/X(百奧邁科生物技術有限公司);Lipofectamine2000(Invitation 公司);Transwell 小室(Costar 公司);EdU 檢測試劑盒(廣州銳博公司)。
1.2 方法
1.2.1 實驗分組及質粒轉染:實驗分為空白對照組、脂質體組(只加脂質體)、陰性對照組(轉染陰性對照質粒)和pSIHBV/X 干擾組(轉染質粒 pSIHBV/X)。轉染前收集HepG2.2.15 細胞,按2 ×104個/孔接種于24 孔板中,當細胞增殖匯合達60% ~70%時,利用脂質體轉染法將pSIHBV/X質粒轉入細胞(操作步驟同說明書),轉染后再培養(yǎng)24、48 和72 h。
1.2.2 Real-time PCR 檢測HBx mRNA 的表達:細胞總RNA的提取按RNAiso Plus 試劑盒說明書進行,HBx 上游引物為:5'-ATCGGTACCATGGCTAGGTCG-3',下游引物為3'-GTGGA AGCGGATTAGTACTTAAGAGG-5';內參β-actin 上游引物為:5'-TGGCACCCAGCACAATGAA-3',下游引物為3'-CTAAGTC ATAGTCCGCCTAGAAGCA-5'。各組樣品mRNA 表達量經Real-time PCR 儀器檢測,PCR 產物作熔解曲線分析,根據Ct值通過公式2-(△△CT)進行相對定量分析,計算HBx mRNA 相對表達量。
1.2.3 Transwell 小室實驗:將Transwell 小室放入每孔加500 μL杜爾貝科改良伊格爾(DMEM)培養(yǎng)基的24 孔板中孵育2 h,加入細胞懸液,37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)。轉染24、48 和72 h 后取出小室,放入0.1%結晶紫的染液中染色15 min,用33%的醋酸溶液漂洗,顯微鏡下觀察并計數,每組細胞各取5 個視野,計數每個視野內穿膜的細胞數,計算平均值。
1.2.4 劃痕愈合實驗:轉染前在24 孔板底部用標記筆劃5條直線,轉染12 h 后,用10 μL 無菌吸頭在底部劃痕,將兩條直線間的細胞用細胞刮清理干凈,PBS 清洗2 ~3 遍,37 ℃繼續(xù)培養(yǎng)24、48 和72 h 后,于倒置顯微鏡下觀察、拍照并記錄兩水平線間的細胞數。
1.2.5 細胞DNA 合成檢測:細胞轉染48 h,更換常規(guī)培養(yǎng)基并加入1 μL 5-乙炔基-2'脫氧尿嘧啶核苷(Edu)孵育24 h后,4% 多聚甲醛固定15 min,PBS 沖洗2 次,0.5% Triton X-100處理細胞,加500 μL 染色反應液,室溫避光孵育30 min,加Hoechst 室溫避光孵育30 min,PBS 沖洗3 次后封片,在共聚焦熒光顯微鏡下拍照。每組細胞取5 個視野,用Image Pro Plus 軟件計數相同視野下EdU 標記細胞及總細胞數,計算DNA 合成率(DNA 合成率=EdU 標記細胞/總細胞數)。
2.1 Real-time PCR 檢測HBx mRNA 表達情況:轉染pSIHBV/X 24、48 和72 h 后,實驗組HBx mRNA 的表達較其他對照組下調(P<0.05),pSIHBV/X 組48 和72 h 與空白對照組相比HBx 的沉默效率分別為39.42%和58.97%(圖1)。
2.2 Transwell 檢測細胞遷移情況:轉染24、48 和72 h 后實驗組細胞的遷移能力較對照組顯著下降(P<0.05)(圖2)。
2.3 劃痕實驗:轉染48 和72 h 后實驗組細胞轉移數比對照組明顯減少(P<0.05)(圖3)。
圖1 pSIHBV/X 干擾后HepG2.2.15 細胞中HBx mRNA 的表達Fig 1 Expressions of HBx mRNA in HepG2.2.15 cells after interfered by pSIHBV/X
圖2 pSIHBV/X 對HepG2.2.15 細胞遷移的抑制作用Fig 2 Inhibitory effect of pSIHBV/X on HepG2.2.15 cell migration
圖3 轉染pSIHBV/X 24、48 和72 h 后細胞轉移率Fig 3 The number of invasion after transfection pSIHBV/X of 24,48 and 72 hours
2.4 EdU 法檢測各組細胞DNA 合成情況:轉染pSIHBV/X 48 h 后干擾組細胞DNA 合成率顯著低于其他對照組(P<0.05)(圖4)。
圖4 轉染48 h 后EdU 檢測結果Fig 4 EdU results after transfection for 48 hours
本實驗通過脂質體轉染法將靶向HBx 基因的干擾質粒pSIHBV/X 轉染入肝癌細胞系HepG2.2.15 內,結果顯示,轉染pSIHBV/X 干擾質粒后HepG2.2.15 細胞中HBx mRNA 表達水平與對照組相比明顯下降,并能抑制HepG2.2.15 細胞的遷移運動能力,其機制可能與其上調VEGF 和MMP 的表達有關[2]。有研究表明HBx 可通過抑制蛋白降解途徑而影響細胞周期[3]。本研究應用EdU 法檢測轉染pSIHBV/X 質粒后各組細胞DNA 合成情況,結果顯示HBx 基因沉默后pSIHBV/X 組DNA 合成率下降,其具體機制還有待進一步深入研究。
[1]Gearhart TL,Bouchard MJ.The hepatitis B virus HBx protein modulates cell cycle regulatory proteins in cultured primary human hepatocytes[J].Virus Res,2011,155:363-367.
[2]Liu LP,Liang HF,Chen XP,et al.The role of NF-kappaB in Hepatitis b virus X protein-mediated upregulation of VEGF and MMPs[J].Cancer Invest,2010,28:443-451.
[3]Pandey V,Kumar V.HBx protein of hepatitis B virus promotes reinitiation of DNA replication by regulating expression and intracellular stability of replication licensing factor CDC6[J].J Biol Chem,2012,287:20545-20554.