繆丹丹,張寧,宋歡歡,趙少華,金玉,柴建文
動(dòng)脈粥樣硬化(AS)是一種病因復(fù)雜的血管壁慢性疾病,平滑肌細(xì)胞作為血管壁的重要成分,可調(diào)節(jié)血管的收縮舒張功能,同時(shí)也分泌多種細(xì)胞因子,血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)的異常增殖和遷移是AS發(fā)病的重要因素[1,2]。研究報(bào)道m(xù)iRNAs可通過(guò)調(diào)控血脂代謝,內(nèi)皮細(xì)胞的功能,血管平滑肌細(xì)胞的增殖和遷移,血管的炎癥等參與調(diào)控AS[3,4]。研究報(bào)道m(xù)iRNA-127-3p在AS患者及AS合并阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)患者血清中高表達(dá),miR-127-3p可能是OSA患者發(fā)生AS的早期預(yù)警標(biāo)志[5]。然而miR-127-3p對(duì)AS進(jìn)展及血管平滑肌細(xì)胞增殖、遷移的影響及其機(jī)制尚不清楚。研究報(bào)道血小板衍生生長(zhǎng)因子-BB(PDGFBB)可促進(jìn)平滑肌細(xì)胞的增殖與遷移[6]。因此本實(shí)驗(yàn)用PDGF-BB處理人主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(HAoSMC),研究miR-127-3p對(duì)HAoSMC增殖、遷移的影響及其機(jī)制。
1.1 材料收集2017年1月至2019年12月于鄭州人民醫(yī)院心內(nèi)科就診的動(dòng)脈粥硬化患者38例,所有患者均行冠狀動(dòng)脈(冠脈)造影檢查,排除肝腎疾病、各種心肌病、炎性疾病及惡性腫瘤等;從體檢中心選擇同期健康者22例作為正常對(duì)照組,所有研究對(duì)象均留取晨起空腹靜脈血5 ml,常溫下3500 r/min離心10 min分離血漿,血漿樣本于-80℃保存?zhèn)溆谩1狙芯拷?jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有研究對(duì)象均知情同意。
1.2 細(xì)胞與主要試劑人主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(HAoSMC)購(gòu)自德國(guó)PromoCell公司;DMEM培養(yǎng)基、胎牛血清、胰蛋白酶購(gòu)自美國(guó)Gibco公司;血小板源性生長(zhǎng)因子-BB(PDGF-BB)購(gòu)自北京博爾西科技有限公司;Trizol試劑、反轉(zhuǎn)錄試劑盒、實(shí)時(shí)熒光定量試劑盒購(gòu)自日本TaKaRa公司;miRNseasy Mini Kit試劑盒購(gòu)自德國(guó)Qingen公司;四甲基偶氮唑鹽比色法(MTT)試劑盒購(gòu)自上海拜力生物科技有限公司;Transwell小室購(gòu)自美國(guó)Bio-Rad公司;4%多聚甲醛、1%結(jié)晶紫購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司;RIPA蛋白裂解液、二辛可寧酸(bicinchoninic acid,BCA)試劑盒、ECL發(fā)光液購(gòu)自北京百奧萊博科技有限公司;抗體購(gòu)自上海信裕生物科技有限公司。
1.3 細(xì)胞培養(yǎng)與分組將HAoSMC接種在含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基上,在37℃、5%CO2條件下培養(yǎng),2 d換液一次,待細(xì)胞融合至90%左右時(shí),用胰蛋白酶消化傳代,取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將HAoSMC隨機(jī)分為對(duì)照組、模型組、antimiR-NC組、anti-miR-127-3p組;對(duì)照組不作任何處理,模型組用25 μg/L PDGF-BB處理24 h;antimiR-NC組和anti-miR-127-3p組中分別轉(zhuǎn)染miR-127-3p抑制劑對(duì)照(anti-miR-NC)和miR-127-3p抑制劑(anti-miR-127-3p)后再用25 μg/L PDGFBB處理24 h。
1.4 實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-qPCR)檢測(cè)miR-127-3p和NF-κB mRNA表達(dá)水平取凍存血漿,利用miRNseasy Mini Kit試劑盒提取血漿中總RNA,Trizol試劑提取細(xì)胞總RNA,反轉(zhuǎn)錄成cDNA,進(jìn)行PCR,反應(yīng)條件為95 ℃ 30 s,60 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,共40個(gè)循環(huán);60 ℃延長(zhǎng)5 min。相對(duì)表達(dá)量用2-△△Ct法計(jì)算。miR-127-3p和NF-κB分別以U6和GAPDH為內(nèi)參,miR-127-3p上游引物序列:5'-ACACTCCAGCTG GGTCGGATCCGTCTGAGC-3',下游引物序列:5'-TGGTGTCGTGGAGTCG-3';U6上游引物序列:5'-CTCGCTTCGGCAGCACA-3',下游引物序列:5'-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3';NF-κB上游引物序列:5'-CTGAACCAGGGCATACCTG T-3',下游引物序列:5'-GAGAAGTCCATGTCC GCAAT-3';GAPDH上游引物序列:5'-TCCTCT GACTTCAACAGCGACACC-3',下游引物序列:5'-TCTCTCTTCCTCTTGTGCTCTTGG-3'。
1.5 流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞周期各組細(xì)胞培養(yǎng)48 h后收集細(xì)胞,并制備單細(xì)胞懸液,加入3 ml預(yù)冷的70%乙醇固定,用緩沖液洗滌后加入核糖核酸酶A(RNase A)于37℃水浴30 min,加入400 μl碘化啶(PI),4℃避光30 min,上機(jī)檢測(cè)激發(fā)波長(zhǎng)488 nm處紅色熒光,重復(fù)3次。用流式細(xì)胞儀和DNA細(xì)胞周期分析軟件對(duì)細(xì)胞周期進(jìn)行檢測(cè)分析。
1.6 MTT檢測(cè)細(xì)胞增殖在各組細(xì)胞培養(yǎng)至48 h時(shí),每孔分別加入5 mg/ml的MTT溶液20 μl,于培養(yǎng)箱中繼續(xù)孵育4 h后棄去上清液,每孔加入DMSO150 μl,振蕩反應(yīng)10 min使沉淀溶解,用酶標(biāo)儀于波長(zhǎng)490 nm處檢測(cè)吸光度(OD)值。
1.7 Transwell檢測(cè)細(xì)胞遷移收集各組細(xì)胞,無(wú)血清培養(yǎng)后,取200 μl接種于Transwell小室上層,培養(yǎng)24 h后,吸去培養(yǎng)液后用棉簽擦去上層細(xì)胞,PBS洗滌,4%多聚甲醛固定30 min,0.1%結(jié)晶紫染色10 min,顯鏡下拍照并計(jì)數(shù)發(fā)生遷移的細(xì)胞數(shù)量
1.8 蛋白質(zhì)印跡(Western blot)法檢測(cè)Ki67、N-cadherin、E-cadherin蛋白表達(dá)提取各組細(xì)胞總蛋白,用BCA試劑盒進(jìn)行蛋白定量。各組蛋白上樣量50 μg,SDS-PAGE后,經(jīng)電轉(zhuǎn)將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF上。用5%脫脂牛奶室溫封閉90 min,分別加入相應(yīng)的一抗(1:800),4℃孵育過(guò)夜,PBS洗滌3次,每次5 min;再加入二抗(1;1200)室溫孵育2 h,PBS洗滌3次,每次10 min,后在暗室中顯影、定影,成像后用Quantity One軟件處理,測(cè)定各組蛋白條帶的灰度值,以目的條帶和GAPDH條帶的比值作為蛋白表達(dá)水平。
1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,兩組比較采用t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 miR-127-3p在AS患者中的表達(dá)與正常對(duì)照組相比,AS患者中miR-127-3p表達(dá)水平顯著升高(P<0.05,表1)。
2.2 PDGF-BB處理對(duì)HAoSMC增殖遷移及miR-127-3p表達(dá)的影響與對(duì)照組相比,模型組miR-127-3p表達(dá)水平升高,G0-G1期細(xì)胞所占比例降低,S期細(xì)胞所占比例升高,細(xì)胞OD值升高,遷移細(xì)胞數(shù)增加,Ki67、N-cadherin表達(dá)水平升高,E-cadherin表達(dá)水平降低(P<0.05,圖1,表2)。
2.3 抑制miR-127-3p對(duì)PDGF-BB處理對(duì)HAoSMC增殖的影響與anti-miR-NC組相比,anti-miR-127-3p組G0-G1期細(xì)胞所占比例升高,S期細(xì)胞所占比例降低,細(xì)胞OD值降低,Ki67表達(dá)水平降低(P<0.05,圖2,表3)。
表1 miR-127-3p在動(dòng)脈粥硬化患者中的表達(dá)(±s)
表1 miR-127-3p在動(dòng)脈粥硬化患者中的表達(dá)(±s)
注: AS:動(dòng)脈粥樣硬化;與正常對(duì)照組相比,aP<0.05
組別 n miR-127-3p正常對(duì)照組 22 1.03±0.37 AS患者 38 2.83±0.86a t值 - 9.305 P值 - 0.000
2.4 抑制miR-127-3p對(duì)PDGF-BB處理遷移的影響與anti-miR-NC組相比,anti-miR-127-3p組miR-127-3p表達(dá)水平降低,遷移細(xì)胞數(shù)減少,N-cadherin表達(dá)水平降低,E-cadherin表達(dá)水平升高(P<0.05,圖3,表4)。
2.5 抑制miR-127-3p對(duì)PDGF-BB處理對(duì)HAoSMC中NF-κB的影響與anti-miR-NC組相比,anti-miR-127-3p組NF-κB mRNA表達(dá)水平降低(P<0.05,表5)。
AS是心腦血管疾病發(fā)生發(fā)展的重要原因之一,嚴(yán)重危害人類(lèi)身體健康,其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,掌握其發(fā)生發(fā)展機(jī)制對(duì)治療相關(guān)疾病具有重要意義[7]。VSMC與AS的發(fā)病密切相關(guān),平滑肌細(xì)胞遷移入內(nèi)膜并增殖,攝取修飾的脂質(zhì)轉(zhuǎn)化為巨噬細(xì)胞進(jìn)而形成泡沫細(xì)胞是斑塊形成的原因之一,因此,可通過(guò)抑制平滑肌細(xì)胞異常增殖來(lái)延緩AS的發(fā)生及發(fā)展[8]。研究表明PDGF-BB可誘導(dǎo)VSMC增殖、遷移的發(fā)生[9]。本實(shí)驗(yàn)用PDGFBB處理HAoSMC,結(jié)果顯示,G0-G1期細(xì)胞所占比例降低,S期細(xì)胞所占比例升高,細(xì)胞OD值升高,遷移細(xì)胞數(shù)增加,Ki67、N-cadherin表達(dá)水平升高,E-cadherin表達(dá)水平降低。說(shuō)明PDGFBB可誘導(dǎo)HAoSMC細(xì)胞周期阻滯,抑制細(xì)胞增殖、遷移。
表2 PDGF-BB處理對(duì)HAoSMC增殖遷移及miR-127-3p表達(dá)的影響(±s,n=9)
表2 PDGF-BB處理對(duì)HAoSMC增殖遷移及miR-127-3p表達(dá)的影響(±s,n=9)
注:G1:DNA合成前期;S:DNA合成期;G2:DNA合成后期;Ki67:核增殖抗原;N-cadherin:N-鈣粘蛋白;E-cadherin:E-鈣粘蛋白;與對(duì)照組相比,aP<0.05
組別 miR-127-3p G0-G1 S G2-M OD值 遷移細(xì)胞數(shù) Ki67 N-cadherin E-cadherin對(duì)照組 1.01±0.06 34.25±3.27 33.27±3.19 32.48±3.01 0.53±0.04 78.61±6.77 0.38±0.02 0.19±0.01 0.62±0.03模型組 2.76±0.12a 25.51±2.57a 41.88±3.87a 32.61±3.89 1.22±0.10a 155.74±9.37a 0.79±0.04a 0.75±0.03a 0.16±0.02a t值 39.131 6.304 5.150 0.079 19.219 20.017 27.504 53.126 38.274 P值 0.000 0.000 0.000 0.938 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
圖1 PDGF-BB處理對(duì)HAoSMC中Ki67、N-cadherin、E-cadherin蛋白表達(dá)的影響
圖2 抑制miR-127-3p對(duì)PDGF-BB處理對(duì)HAoSMC中Ki67蛋白表達(dá)的影響
表3 抑制miR-127-3p對(duì)PDGF-BB處理對(duì)HAoSMC增殖的影響(±s,n=9)
表3 抑制miR-127-3p對(duì)PDGF-BB處理對(duì)HAoSMC增殖的影響(±s,n=9)
注:Ki67:核增殖抗原;與anti-miR-NC組相比,aP<0.05
組別 G0-G1 S G2-M OD值 Ki67 anti-miR-NC 25.53±2.88 41.91±4.00 32.56±3.51 1.22±0.12 0.79±0.05 anti-miR-127-3p 31.69±2.95a 35.20±3.93a 33.11±3.56 0.68±0.05a 0.44±0.03a F值 4.482 3.590 0.330 12.462 18.007 P值 0.000 0.002 0.746 0.000 0.000
圖3 抑制miR-127-3p對(duì)PDGF-BB處理對(duì)HAoSMC中N-cadherin、E-cadherin蛋白表達(dá)的影響
表4 抑制miR-127-3p對(duì)PDGF-BB處理對(duì)HAoSMC遷移的影響(±s,n=9)
表4 抑制miR-127-3p對(duì)PDGF-BB處理對(duì)HAoSMC遷移的影響(±s,n=9)
注:N-cadherin:N-鈣粘蛋白;E-cadherin:E-鈣粘蛋白;與anti-miR-NC組相比,aP<0.05
組別 miR-127-3p 遷移細(xì)胞數(shù) N-cadherin E-cadherin anti-miR-NC 0.96±0.05 155.74±9.74 0.75±0.04 0.15±0.02 anti-miR-127-3p 0.33±0.04a 92.25±6.31a 0.28±0.02a 0.41±0.03a t值 29.517 1.222 31.529 21.633 P值 0.000 0.239 0.000 0.000
表5 抑制miR-127-3p對(duì)PDGF-BB處理對(duì)HAoSMC中NF-κB的影響(±s,n=9)
表5 抑制miR-127-3p對(duì)PDGF-BB處理對(duì)HAoSMC中NF-κB的影響(±s,n=9)
注:NF-κB:核轉(zhuǎn)錄因子;與anti-miR-NC組相比,aP<0.05
組別 NF-κB mRNA anti-miR-NC 1.00±0.07 anti-miR-127-3p 0.49±0.03a t值 20.090 P值 0.000
研究表明miRNA參與AS的發(fā)生發(fā)展過(guò)程,可作為AS的診斷生物標(biāo)志物[10]。miRNAs對(duì)心血管平滑肌細(xì)胞功能起重要的調(diào)節(jié)作用,如miR-145能夠抑制大鼠腦動(dòng)脈VSMC增殖和遷移[11]。miR-181a-5p可抑制PDGF-BB誘導(dǎo)VSMC的增殖、遷移和頸動(dòng)脈損傷新生內(nèi)膜的形成[12]。以上研究表明miRNA可調(diào)控VSMC的增殖、遷移。然而miR-127-3p對(duì)VSMC的增殖、遷移的影響還尚未可知。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,AS患者血清中及PDGFBB處理HAoSMC中miR-127-3p表達(dá)水平升高,說(shuō)明miR-127-3p可能與AS相關(guān)。為進(jìn)一步研究miR-127-3p對(duì)PDGF-BB處理HAoSMC的影響,本實(shí)驗(yàn)干擾miR-127-3p的表達(dá),結(jié)果顯示,G0-G1期細(xì)胞所占比例升高,S期細(xì)胞所占比例降低,細(xì)胞OD值降低,遷移細(xì)胞數(shù)減少,Ki67、N-cadherin表達(dá)水平降低,E-cadherin表達(dá)水平升高、說(shuō)明干擾miR-127-3p表達(dá)可抑制PDGF-BB誘導(dǎo)的HAoSMC增殖和遷移。miR-127-3p可能通過(guò)調(diào)控HAoSMC增殖和遷移影響AS進(jìn)展。
研究表明核因子-κB(NF-κB)信號(hào)通路與VSMC的增殖、遷移相關(guān),阻斷NF-κB信號(hào)通路可抑制VSMCs的增殖和遷移[13]。Klotho通過(guò)NF-κB信號(hào)通路調(diào)節(jié)Bcl-2相關(guān)的致癌基因3(BAG3)表達(dá)抑制大鼠平滑肌細(xì)胞的增殖、遷移[14]。SIRT1可通過(guò)抑制NF-κB信號(hào)通路抑制VSMC源性泡沫細(xì)胞形成[15]。以上研究表明NFκB信號(hào)通路與VSMC的增殖、遷移及泡沫細(xì)胞的形成有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,干擾miR-127-3p表達(dá),NF-κB mRNA表達(dá)水平降低,說(shuō)明干擾miR-127-3p表達(dá)可能抑制NF-κB信號(hào)通路。
綜上所述,干擾miR-127-3p表達(dá)可抑制PDGF-BB誘導(dǎo)的HAoSMC增殖、遷移,其機(jī)制可能與抑制NF-κB信號(hào)通路有關(guān)。