何含,劉群,鐘慶,翁艷,汪艷,黃凡,鄔瑞剛,楊國仁
卵巢癌是女性常見惡性腫瘤之一,手術是其主要治療方式[1]。芬太尼是臨床常用麻醉藥,麻醉效果顯著。研究發(fā)現(xiàn)芬太尼可能通過抑制Src 通路活化抑制鼻咽癌細胞侵襲轉移[2],芬太尼還可抑制胃癌SGC-7901 細胞增殖[3]。然而芬太尼對卵巢癌細胞作用的研究仍然缺乏。研究表明,長鏈非編碼RNA(lncRNA)白細胞介素增強結合因子3 反義RNA1(interleukin enhancer binding factor 3 antisense RNA1,ILF3-AS1)在黑色素瘤組織中高表達,可促進黑色素瘤的增殖,遷移和侵襲[4]。微小RNA(miRNA/miR)的異常表達也與卵巢癌的發(fā)生發(fā)展密切相關,如卵巢癌組織中miR-132 低表達,過表達miR-132能夠抑制卵巢癌細胞的增殖,侵襲和遷移[5]。本研究于2018 年8 月至2019 年10 月,體外培養(yǎng)卵巢癌細胞A2780,重點考察芬太尼是否通過ILF3-AS1和miR-132 影響卵巢癌細胞的增殖、遷移、侵襲行為。為芬太尼能更好地應用于卵巢癌手術治療,提高卵巢癌病人的治療療效提供理論及參考依據(jù)。
1.1 材料卵巢癌細胞A2780購自武漢Procell Life公司;四甲基偶氮唑鹽比色法(MTT)試劑盒、雙熒光素酶檢測試劑盒購自北京Solarbio 公司;二辛可寧酸(bicinchoninic acid,BCA)試劑盒、放射免疫沉淀法(RIPA)蛋白裂解液、十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)試劑盒、結晶紫購自碧云天生物技術研究所;Trizol試劑、反轉錄試劑盒、實時熒光定量PCR(Real-time quantitative PCR,RT-qPCR)試劑盒購自日本 Takara 公司;LipofectamineTM2000轉染試劑購自。
1.2 方法
1.2.1 細胞培養(yǎng) 卵巢癌A2780 細胞在含10%胎牛血清的RPMI-1640 培養(yǎng)液中,保持在37 ℃、5%二氧化碳環(huán)境中生長。
1.2.2 細胞處理與分組 A2780 細胞用0、0.5、5、50、500 ng/mL濃度芬太尼處理A2780細胞,作為不同濃度芬太尼處理組。A2780細胞分別按照美國Invitrogen 制造的LipofectamineTM2000 試劑操作規(guī)程,進行過表達ILF3-AS1(pcDNA3.1-ILF3-AS1、對照pcDNA3.1)、抑制miR-132 表達(抗-miR-132、對照antimiR-NC)轉染,8 h 后給予500 ng/mL 芬太尼,作為芬太 尼500+(pcDNA3.1、pcDNA3.1-ILF3-AS1、antimiR-NC、anti-miR-132)組。將pcDNA3.1、pcDNA3.1-ILF3-AS1、si-NC、si-ILF3-AS1 轉染至A2780 細胞中,記為pcDNA3.1組、pcDNA3.1-ILF3-AS1組、si-NC組、si-ILF3-AS1組,轉染48 h測量miR-132表達。
1.2.3 蛋白質印跡法(Western blotting)檢測P21、E鈣黏蛋白(E-cadherin)、基質金屬蛋白酶-2(MMP-2)蛋白表達 每組A2780 細胞總蛋白應用RIPA 蛋白裂解液進行抽提,經過BCA 法定量。取60 μg 蛋白上樣、SDS-PAGE 后,轉聚偏二氟乙烯(PVDF)上。用5%脫脂牛奶室溫封閉PVDF膜1.5 h,分別加入相應的一抗(4 ℃)過夜:周期蛋白依賴性激酶抑制因子(P21)抗體、E-cadherin 抗體、MMP-2 抗體,隨后加入二抗(室溫)孵育2 h,并通過增強化學發(fā)光液進行觀察,凝膠分析軟件Quantity One 測定各組蛋白條帶相對于甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)的灰度值。
1.2.4 MTT 檢測細胞存活率 每組A2780 細胞在96 孔板中培養(yǎng)48 h 時,與20 μL 的MTT 溶液反應4 h,結晶以二甲基亞砜150 μL 溶解,在490 nm 處,用Thermo FC酶標儀測量吸光度(OD)值。細胞存活率(%)=實驗組OD值/空白對照組OD值×100%。
1.2.5 克隆形成實驗檢測細胞克隆形成數(shù) 每組A2780細胞接種于六孔板(500個/孔),用完全培養(yǎng)基培養(yǎng)14 d,用甲醇固定細胞集落并用結晶紫染色30 min,在低倍光學顯微鏡下計數(shù)集落(>50個細胞)。
1.2.6 Transwell 檢測細胞遷移和侵襲 將600 μL RPMI-1640 完全培養(yǎng)液加至Transwell 下室,將無血清RPMI-1640 培養(yǎng)液配制的200 μL A2780 細胞懸液加入Transwell 上室。其中,細胞侵襲實驗中,Transwell 的上室事先鋪有100 μL 無血清RPMI-1640 培養(yǎng)液稀釋的Matrigel,而細胞遷移實驗未鋪Matrigel。培養(yǎng)24 h后,下層細胞用多聚甲醛固定并用0.1%結晶紫染色10 min,顯微鏡觀察、計算侵襲或遷移細胞數(shù)。
1.2.7 RT-qPCR 檢 測ILF3-AS1 和miR-132 的表達水平各組A2780 細胞培養(yǎng)48 h,Trizol 試劑進行總RNA 提取,互補DNA(cDNA)由1 μg 總RNA 通過反轉錄試劑盒合成,在ABI7500 PCR 儀上通過熒光定量試劑盒進行PCR。ILF3-AS1 和miR-132 相對表達量用2-ΔΔCt法計算。引物序列(5'-3'):ILF3-AS1 正向引物:TAAACCCCACTGTCTTCC,反向引物:TTCCTTGCTCTTCTTGCTC;lncRNA 內參GAPDH 正向引物:GGAGCGAGATCCCTCCAAAAT,反向引物:GGCTGTTGTCATACTTCTCATGG;miR-132正向引物:ACCGTGGCTTTCGATTGTTA,反向引物:GGCGACCATGGCTGTAGACT;miRNA內參U6正向引物:CGCTTCGGCAGCACATATACTA,反向引物:CGCTTCACGAATTTGCGTGTCA。
1.2.8 熒光素酶報告實驗檢測ILF3-AS1 與miR-132 的靶向結合 分別合成miR-132 結合位點的ILF3-AS1 的野生型(WT)和突變型(MUT)序列,并插入熒光素酶表達載體,構建WT-ILF3-AS1 和MUT-ILF3-AS1 熒光素酶表達載體,將上述載體分別與miR-NC 或miR-132 共轉染A2780 細胞。按照雙熒光素酶檢測試劑盒說明書檢測熒光素酶活性。
1.3 統(tǒng)計學方法實驗數(shù)據(jù)經SPSS 20.0 分析,計量資料用表示,兩組比較行t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 芬太尼對卵巢癌細胞A2780 增殖、遷移、侵襲的影響5 ng/mL 以上濃度芬太尼處理的卵巢癌細胞A2780 中P21、E-cadherin 表達水平比未經芬太尼處理以及0.5 ng/mL 濃度芬太尼處理的A2780 細胞逐漸升高,MMP-2 表達水平、存活率、克隆形成數(shù)、遷移、侵襲細胞數(shù)均比未經芬太尼處理以及0.5 ng/mL 濃度芬太尼處理的A2780 細胞逐漸降低(P<0.05),見圖1、圖2、表1。
圖2 芬太尼對P21、E-cadherin、MMP-2蛋白表達的影響
表1 芬太尼對卵巢癌細胞A2780增殖、遷移、侵襲的影響/
表1 芬太尼對卵巢癌細胞A2780增殖、遷移、侵襲的影響/
注:P21為周期蛋白依賴性激酶抑制因子,E-cadherin為E鈣黏蛋白,MMP-2為基質金屬蛋白酶-2。①與0 ng/mL組比較,P<0.05。②與0.5 ng/mL組比較,P<0.05。
2.2 芬太尼對卵巢癌細胞A2780 中ILF3-AS1、miR-132 表達的影響與未經芬太尼處理以及0.5 ng/mL 濃度芬太尼處理的細胞相比,5 ng/mL 以上濃度芬太尼處理的卵巢癌細胞A2780 中ILF3-AS1 表達水平顯著降低,miR-132 表達水平顯著升高(P<0.05),見表2。
表2 芬太尼對卵巢癌細胞A2780中ILF3-AS1、miR-132表達的影響/
表2 芬太尼對卵巢癌細胞A2780中ILF3-AS1、miR-132表達的影響/
注:ILF3-AS1 為白細胞介素增強結合因子3 反義RNA1,miR-132為微小RNA-132。①與0 ng/mL組比較,P<0.05;②與0.5 ng/mL組比較,P<0.05。
2.3 過表達ILF3-AS1能逆轉芬太尼對卵巢癌細胞A2780 增殖、遷移、侵襲的抑制作用芬太尼500+pcDNA3.1-ILF3-AS1 組卵巢癌細胞A2780 中ILF3-AS1表達水平比芬太尼500+pcDNA3.1組顯著升高,P21、E-cadherin 表達水平比芬太尼500+pcDNA3.1組顯著降低,MMP-2 表達水平、存活率和細胞克隆形成數(shù)、遷移、侵襲細胞數(shù)也比芬太尼500+pcDNA3.1組顯著升高(P<0.05)(圖3、圖4、表3)。
表3 過表達ILF3-AS1能逆轉芬太尼對卵巢癌細胞A2780增殖、遷移、侵襲的抑制作用/
表3 過表達ILF3-AS1能逆轉芬太尼對卵巢癌細胞A2780增殖、遷移、侵襲的抑制作用/
注:ILF3-AS1 為白細胞介素增強結合因子3 反義RNA1,P21 為周期蛋白依賴性激酶抑制因子,E-cadherin 為E 鈣黏蛋白,MMP-2 為基質金屬蛋白酶-2。
圖4 過表達ILF3-AS1能逆轉芬太尼對P21、E-cadherin、MMP-2蛋白表達的影響
2.4 抑制miR-132 能逆轉芬太尼對卵巢癌細胞A2780 增殖、遷移、侵襲的抑制作用芬太尼500+anti-miR-132 組卵巢癌細胞A2780 中miR-132 表達水平低于芬太尼500+anti-miR-NC 組,P21、E-cadherin 表達水平也低于芬太尼500+anti-miR-NC 組,MMP-2 表達水平、存活率高于芬太尼500+anti-miRNC組,細胞克隆形成數(shù)、遷移、侵襲細胞數(shù)也高于芬太尼500+anti-miR-NC組(P<0.05)(圖5、圖6、表4)。
表4 抑制miR-132能逆轉芬太尼對卵巢癌細胞A2780增殖、遷移、侵襲的抑制作用/
表4 抑制miR-132能逆轉芬太尼對卵巢癌細胞A2780增殖、遷移、侵襲的抑制作用/
注:miR-132為微小RNA-132,P21為周期蛋白依賴性激酶抑制因子,E-cadherin為E鈣黏蛋白,MMP-2為基質金屬蛋白酶-2。
圖6 抑制miR-132能逆轉芬太尼對P21、E-cadherin、MMP-2蛋白表達的影響
2.5 ILF3-AS1 靶 向、調 控miR-132ILF3-AS1 與miR-132 的結合位點見圖7。miR-132 組中WTILF3-AS1 熒光素酶活性比miR-NC 組顯著降低約0.67 倍(P<0.05)(表5)。pcDNA3.1-ILF3-AS1 組miR-132表達水平(0.22±0.02)比pcDNA3.1組(1.01±0.10)下降(P<0.05),si-ILF3-AS1 組miR-132 表達水平(2.55±0.25)比si-NC 組(0.98±0.10)升 高(P<0.05)。
圖7 ILF3-AS1與miR-132的結合位點
表5 雙熒光素酶報告實驗/
表5 雙熒光素酶報告實驗/
注:WT-ILF3-AS1 為野生型白細胞介素增強結合因子3 反義RNA1,MUT-ILF3-AS1 為突變型白細胞介素增強結合因子3 反義RNA1。
芬太尼除麻醉作用外,研究顯示芬太尼濃度大于5 ng/mL 時能抑制食管癌細胞的增殖和侵襲[6],促進細胞凋亡[7];還可通過誘導細胞凋亡抑制人乳腺癌干細胞腫瘤發(fā)生[8]。為研究芬太尼對卵巢癌的影響,本實驗分別用不同濃度的芬太尼處理卵巢癌細胞A2780,結果顯示,當芬太尼濃度大于5 ng/mL 時,A2780 細胞中P21、E-cadherin 上調,MMP-2 下調,細胞存活率、克隆形成數(shù)及遷移、侵襲細胞數(shù)同樣減少。P21 是細胞周期負調控因子,表達增加能阻止細胞周期發(fā)展,從而抑制細胞增殖[9]。間質轉化的上皮標志物E-cadherin,高表達可阻礙細胞轉移;MMP-2 是基質金屬蛋白酶家族成員,用于評估細胞遷移、侵襲能力[10]。說明當芬太尼濃度大于5 ng/mL時可抑制卵巢癌細胞增殖、遷移、侵襲。
研究發(fā)現(xiàn)lncRNA 在女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤中可能扮演著癌基因或抑癌基因的角色[11-13]。如敲低ILF3-AS1 可抑制骨肉瘤細胞的增殖,遷移和侵襲,并促進細胞凋亡[14];可抑制黑素瘤細胞的增殖,遷移和侵襲[15]。且還有研究報道ILF3-AS1 與宮頸癌病人總體生存期限相關,可作為宮頸癌預后生物標志物[16]。ILF3-AS1 還可以有效區(qū)分結腸癌病人癌癥復發(fā)的風險高低[17]。然而ILF3-AS1 對卵巢癌細胞的影響還尚不清楚,本實驗結果顯示,濃度大于5 ng/mL 芬太尼處理的細胞A2780 中ILF3-AS1 表達水平顯著降低。進一步研究結果顯示芬太尼處理卵巢癌細胞的同時過表達ILF3-AS1,提示,芬太尼抑制卵巢癌細胞A2780增殖、遷移、侵襲的作用被過表達ILF3-AS1 所逆轉,可見芬太尼可能通過下調ILF3-AS影響卵巢癌細胞增殖、遷移和侵襲。
本研究結果顯示證實ILF3-AS1 可靶向調控miR-132。已有研究表明miR-132 可抑制卵巢癌細胞的增殖,促進細胞凋亡[18]。miR-132 過表達還可增加卵巢癌細胞對順鉑的敏感性,并抑制細胞的侵襲和轉移[19]。而本實驗發(fā)現(xiàn)濃度大于5 ng/mL 芬太尼處理的卵巢癌細胞A2780 中miR-132 表達水平顯著升高,而抑制miR-132 能逆轉芬太尼減弱卵巢癌細胞A2780增殖、遷移、侵襲的結果,因此,芬太尼對卵巢癌細胞增殖、遷移、侵襲的影響還與miR-132有關。
綜上所述,芬太尼濃度大于5 ng/mL 時可抑制卵巢癌細胞增殖、遷移和侵襲,其機制可能與調控ILF3-AS1/miR-132表達有關。
(本文圖1,3,5見插圖4-2)
圖1 芬太尼對卵巢癌細胞遷移、侵襲的影響(結晶紫染色×200) 圖3 過表達ILF3-AS1能逆轉芬太尼對卵巢癌細胞遷移、侵襲的影響(結晶紫染色×200) 圖5 抑制miR-132能逆轉芬太尼對卵巢癌細胞遷移、侵襲的影響(結晶紫染色×200)