程變巧,朱 琪*,王麗惠,洪發(fā)項(xiàng),林偉國(guó)
(廈門大學(xué)附屬福州市第二醫(yī)院肝膽內(nèi)科,福建 福州 350007)
·論 著·
Micro-122慢病毒抑制星狀細(xì)胞-T6上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變
程變巧,朱 琪*,王麗惠,洪發(fā)項(xiàng),林偉國(guó)
(廈門大學(xué)附屬福州市第二醫(yī)院肝膽內(nèi)科,福建 福州 350007)
目的初步探討Micro -122對(duì)肝星狀細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變的影響。方法把Mirc0-122/GV369慢病毒載體轉(zhuǎn)染TGF-β1刺激的肝星狀細(xì)胞系T6后,熒光顯微鏡和QRT-PCR驗(yàn)證轉(zhuǎn)染效果,QRT-PCR和免疫印跡分別檢測(cè)轉(zhuǎn)染前后E-Cadherin以及a-SMA的RNA及蛋白的表達(dá)情況。結(jié)果轉(zhuǎn)染Mirc0-122/GV369慢病毒載體的肝星狀細(xì)胞系T6內(nèi)顯示明顯的綠色熒光,Mirc0-122顯示了上調(diào)表達(dá)。E-cadherin在mRNA和蛋白水平都顯示上調(diào)表達(dá),相反a-SMA顯示了下調(diào)表達(dá),與對(duì)照組相比,P<0.05。結(jié)論Mirco-122在肝星狀細(xì)胞的表達(dá)上調(diào)可抑制肝星狀細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變,有望作為肝纖維化的靶向抑制指標(biāo)。
Micro-122;肝星狀細(xì)胞;肝纖維化;上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變
肝纖維是各種肝病發(fā)展的必經(jīng)階段,然而目前關(guān)于肝纖維化的干預(yù)手段還沒有明顯的作用。尋找肝纖維化的預(yù)測(cè)指標(biāo)和治療評(píng)估指標(biāo)可望改善肝纖維化的發(fā)展,提高檢測(cè)水平。
最近研究認(rèn)為上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變參與肝纖維化過程,在這一過程中可出現(xiàn)代表上皮成分的E-cadherin表達(dá)下調(diào),代表間質(zhì)成分的a-SMA等表達(dá)上調(diào)[1-2]。抑制肝星狀細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變可有望阻止肝纖維化的發(fā)展[3-4]。MicroRNA(Micro)是一類內(nèi)生的、在進(jìn)化上高度保守的長(zhǎng)約20~24個(gè)核苷酸的非編碼單鏈小RNA,是肝臟特異性miRNA,參與肝細(xì)胞生長(zhǎng)代謝和應(yīng)激反應(yīng)等生理過程[5]。目前有研究認(rèn)為Micro可能抑制肝星狀細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變從而抑制肝纖維化的發(fā)展。因此本課題擬研究MicroRNA-122作用于活化的肝星狀細(xì)胞后對(duì)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變的影響,以此初步探討MicroRNA-122是否可作為肝纖維化的治療靶點(diǎn)。
MicroRNA-122慢病毒載體(15993-1)由上海吉?jiǎng)P基因公司構(gòu)建,載體元件順序?yàn)閁bi-MCS-SV40-EGFP-IRES-puromycin,滴度為4×108TU/ml,克隆位點(diǎn)為AgeI/ NheI,合成的microRNA-122基因序列(5'-3'),胎牛血清(以色列Biological Industries公司);Trizol、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(南京Vazyme公司);熒光定量試劑盒(美國(guó)Genecopoeia公司);引物由上海博尚生物技術(shù)有限公司合成并測(cè)序;單克隆兔抗人α-SMA(ab5694 abcam)、單克隆鼠抗人E-cadherin(ab76055 abcam);HRP標(biāo)記羊抗小鼠或抗兔IgG、FITC標(biāo)志的羊抗兔IgG(EMAR公司);細(xì)胞培養(yǎng)箱(美國(guó)Thermo Forma公司);超凈工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備有限公司);熒光顯微鏡(日本OLYMPUS公司);實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀及凝膠成像系統(tǒng)(美國(guó)Bio-Rad公司)。
大鼠HSC-T6株由福建中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院施紅教授惠贈(zèng),用含10%胎牛血清及100 U/mL青霉素、100 μg/mL慶大霉素的DMEM高糖培養(yǎng)基,置于37℃、5%CO2、飽和濕度培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每48 h更換1次培養(yǎng)液,細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)至培養(yǎng)瓶的70%~80%時(shí)傳代1次。
qRT-PCR法檢測(cè)MicroRNA-122、E-cadherin mRNA和α-SMA表達(dá)量 實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組處理方法同細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察,培養(yǎng)24 h后,Trizol試劑提取兩組細(xì)胞的總RNA,用1%瓊脂糖電泳檢測(cè)RNA的完整性,計(jì)算OD260 nm/OD280 nm比值檢驗(yàn)RNA純度在1.8~2.2間再逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,按95℃ 5 min預(yù)變性,95℃ 10 min,60℃ 30 s,共40個(gè)循環(huán)進(jìn)行qRT-PCR反應(yīng)。采用引物序列為:E-cadherin上游:5'-GCTCGCTGAACTCCTCTGA-3',下游:5'-TCGCCGCCACCATACATA;miR-122序列為5'-GCTGTGGAGTGTGACAATGGTG-3';U6(F)為5'-CGCTTCGGCAGCACATATACT-3',U6(R)為5'-GAATTTGCGTGTCATCCTTGC-3',α-SMA 上游引物:5'-CCACTGCTGCTTCCTCTTC-3',下游引物:5'-CGCCGACTCCATTCCAAT-3'.GAPDH上游:5'-ACGGCAAGTTCAACGGCACAG-3',下游:5'-GAAGACGCCAGTAGACTCCACGAC;采用RQ=2-ΔΔCt來計(jì)算基因的相對(duì)表達(dá)量。
以每孔30×104個(gè)細(xì)胞接種于六孔板,細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)12h后換液,在細(xì)胞培養(yǎng)箱中作用72 h,預(yù)冷的PBS洗滌3次,加適量裂解液(RIPA:PMSF=100:1),冰上裂解30 min,轉(zhuǎn)移至EP管,4℃、12000 rpm離心15 min后取上清;用50 μg/泳道的蛋白上樣,10%SDS-PAGE電泳分離蛋白質(zhì),轉(zhuǎn)膜,5%脫脂牛奶封閉60 min,加入兔抗人E-cadherin和a-SMA(1:1000)、GAPDH(1:2000),4℃搖床孵育過夜,用TBST洗膜10 min×3次,加HRP標(biāo)記的羊抗小鼠或抗兔IgG(1:2000)于室溫孵育1 h,再次用TBST洗膜10 min×3次,ECL發(fā)光并顯影。
采用SPSS 21.0軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多組樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析,組間比較采用LSD法進(jìn)行兩兩比較,P<0.05時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
熒光相差顯微鏡觀察到miR-122轉(zhuǎn)染組的細(xì)胞的胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)都出現(xiàn)明亮的熒光,部分肝星狀細(xì)胞的胞核的熒光亮度強(qiáng)于胞質(zhì)(圖1A,1B),兩圖重疊后觀察轉(zhuǎn)染效率約80%,說明microRNA-122慢病毒載體在肝星狀細(xì)胞-T6細(xì)胞系中成功轉(zhuǎn)染。QRT-PCR結(jié)果顯示,在轉(zhuǎn)染組microRNA-122 mRNA表達(dá)量(4.92±0.09)明顯高于陰性載體轉(zhuǎn)染組(1.21±0.08)和空白對(duì)照組(1±0.11),組間比較,F(xiàn)=7.127(圖2)。
圖1 HSC-T6在ENI.S.條件下的miR122轉(zhuǎn)染結(jié)果,MOI=10 A圖:轉(zhuǎn)染miR-122慢病毒載體前肝星狀細(xì)胞;B圖:轉(zhuǎn)染miR-122慢病毒載體后肝星狀細(xì)胞免疫熒光染色
圖2 QRT-PCR檢測(cè)microRNA-122 在轉(zhuǎn)染microRNA-122慢病毒載體的肝星狀細(xì)胞中的表達(dá)
為了研究micro-122對(duì)激活的肝星狀細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變是否有抑制作用,我們首先從基因水平對(duì)代表上皮成分的E-Cadherin和代表間質(zhì)成分的a-SMA進(jìn)行觀察分析,結(jié)果顯示,在Mic-122慢病毒載體轉(zhuǎn)染肝星狀細(xì)胞組,E-Cadherin表達(dá)(2.73±0.16 )與空質(zhì)粒組(1.17±0.12)和空白對(duì)照組(1±0.20)相比,表達(dá)呈上調(diào)趨勢(shì),而a-SMA在轉(zhuǎn)染組表達(dá)(0.21±0.13)與空質(zhì)粒組(0.92±0.12)和空白對(duì)照組(1±0.20)相比,表達(dá)呈下調(diào)趨勢(shì)。F值分別為16.208和7.145,組間比較,P<0.05。這初步說明,micro-122在肝星狀細(xì)胞中的表達(dá)可以抑制其上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變。
圖3 Qt-PCR檢測(cè)microRNA-122慢病毒轉(zhuǎn)染肝星狀細(xì)胞后E-cadherin和a-SMA的表達(dá)情況。A圖: E-cadherin在慢病毒轉(zhuǎn)染后表達(dá)。B圖:a-SMA在慢病毒轉(zhuǎn)染后表達(dá)
發(fā)現(xiàn)microRNA-122慢病毒轉(zhuǎn)染肝星狀細(xì)胞后可上調(diào)E-Cadherin,下調(diào)a-SMA蛋白的表達(dá)。從蛋白角度進(jìn)一步說明了Micro-122上調(diào)表達(dá)可以抑制肝星狀細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變。
a-SMA在正常肝星狀細(xì)胞組的相對(duì)表達(dá)量為0.96±0.12,在陰性載體組的相對(duì)表達(dá)量為0.88±0.14,而miR-122轉(zhuǎn)染組蛋白相對(duì)表達(dá)量為0.21±0.07,組間比較,F(xiàn)=7.145,有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(P<0.05)。而E-cadherin在正常肝星狀細(xì)胞組的相對(duì)表達(dá)量為0.36±0.11,在陰性載體組的相對(duì)表達(dá)量為0.41±0.13,而在轉(zhuǎn)染組蛋白相對(duì)表達(dá)量為0.87±0.07,組間比較,F(xiàn)=10.145,有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(P<0.05)
圖4 免疫印跡觀察E-cadherin蛋白和a-SMA在轉(zhuǎn)染microRNA-122慢病毒載體的肝星狀細(xì)胞中的表達(dá)。圖A:a-SMA在不同處理肝星狀細(xì)胞中的表達(dá)。圖B:E-cadherin在不同處理肝星狀細(xì)胞中的表達(dá)。
肝星狀細(xì)胞的活化是肝纖維化、肝硬化發(fā)展的主要原因,選擇有效的阻斷肝纖維化發(fā)展,也就是說抑制肝星狀細(xì)胞的活化和增殖是阻斷肝纖維化發(fā)展的關(guān)鍵。上皮間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化一直認(rèn)為是腫瘤細(xì)胞特有的特點(diǎn)。最近相序在腎纖維化、肺纖維化以及腹膜纖維組織中均顯示有上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化特點(diǎn)[3-4]。畢婉蓉[6]通過CCL4誘導(dǎo)小鼠肝纖維化模型中觀察到代表上皮成分的E-鈣粘附素的表達(dá)下調(diào),代表間質(zhì)成分的α-SMA表達(dá)上調(diào),直接說明肝纖維化中也存在上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化。
我們課題組前期試驗(yàn)用TGF-β1刺激肝星狀細(xì)胞的活化,發(fā)現(xiàn)在激活的肝星狀細(xì)胞中代表上皮成分的E-Cadherin表達(dá)下調(diào),F(xiàn)-actin熒光聚集形成粗大的應(yīng)力纖維絲,沿細(xì)胞長(zhǎng)軸成束狀樣分布,而代表間質(zhì)成分的a -SMA以及vimentin、N-Cadherin等明顯上調(diào)。這也進(jìn)一步說明了肝星狀細(xì)胞可以發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變。EMT是一個(gè)動(dòng)態(tài)的可逆過程,以EMT為靶標(biāo)的抗纖維化治療,有望成為肝纖維化臨床治療的一個(gè)新策略。
Micro是一類內(nèi)生的、在進(jìn)化上高度保守的長(zhǎng)約20~24個(gè)核苷酸的非編碼單鏈小RNA,是肝臟特異性miRNA,參與肝細(xì)胞生長(zhǎng)代謝和應(yīng)激反應(yīng)等生理過程[4-5]。目前研究發(fā)現(xiàn),多種miRNA在肝纖維化進(jìn)程中差異表達(dá)。如現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的miR-199a,miR-199a*,miR-200a和miR-200b在CCl4所致肝纖維化動(dòng)物肝組織與人的肝纖維化組織中均差異性表達(dá),并且與肝纖維化分級(jí)顯著相關(guān)[7-8]。miR-122是最早發(fā)現(xiàn)的組織特異性表達(dá)的microRNA之一,它在肝臟中特異性表達(dá),約占了所有肝臟表達(dá)的microRNAs的70%[9-10]。
本課題通過構(gòu)建Micro-122慢病毒載體并成功轉(zhuǎn)染活化的肝星狀細(xì)胞,觀察Micro-122對(duì)肝星狀細(xì)胞上皮間質(zhì)調(diào)控的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),無論從基因水平和蛋白水平,均發(fā)現(xiàn)E-cadherin在慢病毒載體轉(zhuǎn)染組的表達(dá)明顯高于在空質(zhì)粒組和空白對(duì)照組的表達(dá)。而a-SMA的表達(dá)呈下調(diào)表達(dá),這說明micro-122可以抑制肝星狀細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變。
通過上述實(shí)驗(yàn),我們只是初步探討了micro-122對(duì)肝星狀細(xì)胞上皮間質(zhì)的調(diào)控作用。Micro-122如何調(diào)控肝星狀的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變還需要深入的研究。因?yàn)楦涡菭罴?xì)胞激活后的調(diào)控不會(huì)是單一的調(diào)控,往往是一個(gè)復(fù)雜的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)相互作用,相互制約,因此進(jìn)一步完善micro-122在肝纖維化中的調(diào)控作用有望成為阻斷肝纖維化發(fā)展的關(guān)鍵靶點(diǎn)。
[1] Xu SY,Li J,Geng MY.The signal transduction and drug development of epithelial-mesenchymal transition[J],Chin pharmacol bull,2008,24(9):1131-1134.
[2] Kuroda N,Guo L,Miyazaki E,et al.The appearance of myofibroblasts and disappearance of CD3-positive stromal cells in the area adjacent to thexanthogranulomatous foci of chronic cholecystitis[J],Histol histopathol,2005,20(1):127-133.
[3] Saika S,Ikeda K,Yamanaka O,et al.Adenoviral gene transfer of BMP-7,ID2 ID3S up presses injury-induced epithelial to mesenchmal transition of lens epithelium mice[J].AM J Physiol cell physiol,2006,290(1):c282-c289.
[4] Das S,Becker BN, Hoffmann FM,et al.Complete reversal of epithelial to mesenchymal transitionrequires inhibiton of both ZEB expression and the Rho pathway[J].BMC cell Biol,2009.10:94.
[5] Bi WR,Yang CQ,Shi Q.Transforming growth factor-β1 induced epithelial-mesenchymal transition in hepatic fibrosis[J].Hepatogast roenterology,2012,59(118):191-194.
[6] 畢婉蓉,楊長(zhǎng)青,吳艷紅,鄭圓媛,王興媛.小鼠肝纖維化肝臟細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)換的研究.同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2014(35)1:24-29.
[7] Murakami Y,Toyoda H,Tanaka M,et al.The progression of liver fibrosis is related with overexpression of the miR-199 and 200 families[J].PLoS One,2011,6(1):e16081.
[8] Chen C,Wu CQ,Zhang ZQ,et al.Loss of expression of miR-335 is implicated in hepatic stellate cell migration and activation[J].Experimental Cell Research,2011,317(12):1714-1725.
[9] Yi Zhang,Yin Jia,Ruiying Zheng,et al.Plasma MicroRNA-122 as a Biomarker for viral-,alcohol-,and chemical- Related Hepatic Diseases[J].Clinical Chemistry,2010,56(12):1830-1838.
[10] 牛 強(qiáng),呂 偉,趙 瑋,王 進(jìn),等.肝硬化患者血清MicroRNA-122 含量與分級(jí)關(guān)系.中華臨床醫(yī)師雜志(電子版),2015(9)22;4120-4123.
Inhibition of epithelial mesenchymal transition of hepatic stellate cells T-6 by micro-122 lentiviral vector
CHENG Bian-qiao, ZHU Qi, WANG Li-hui, HONG Fa-xiang, LIN Wei-guo
(The Second Hospital of Fuzhou Affiliated Xiamen University,Fujian Fuzhou 350007,China)
ObjectivePreliminary discussing the influence of micro-122 on the epithelial mesenchymal transition of hepatic stellate cells T-6.MethodsWe transfect Micro-122/GV369 lentiviral vector into hepatic stellate cells line T6 stimulated by TGF - beta 1,fluorescent microscope was used to transfection sfficiency, QRT-PCR was used to detect expression of Micro-122 mRNA、E-cadherin mRNA and a-SMA mRNA .The protein expression bouth E-cadherin and a-SMA were tested by Western blot.ResultsThere was obviously showing green fluorescence in Micro-122/T6 GV369 lenti viral vector, the nucleotide expressions of Micro-122、E-Cadherin in hepatic stellate cells transfected Micro-122/T6 GV369 lentiviral vector were higher than in control groups.But the expression of a-SMA was obvious down-regulation companying with two control groups,P<0.05. The result of Western blot was showed up-regulation of E-Cadherin but down-regulation of a-SMA in hepatic stellate cells transfected Micro-122/T6 GV369 lentiviral vector .there was statistical significanceP<0.05.ConclusionThe up-regulation expression of Micro-122 in hepatic stellate cells could inhibit its epithelial mesenchymal transition,which was a therapeutic target of hepatic fibrosis.
Micro-122; hepatic stellate cells; Hepatic fibrosis; Epithelial mesenchymal transition
R575.2
A
ISSN.2095-8242.2017.38.7327.03
福州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(NO.:2014-S-137-1,2014-S-137-5);福建省科技廳引導(dǎo)性項(xiàng)目(NO.:2015D002)
朱琪
本文編輯:吳玲麗