楊莉,劉煒,李彥格,管玉潔,毛彥娜
作者單位:鄭州兒童醫(yī)院、河南省兒童醫(yī)院、鄭州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院血液腫瘤科,河南 鄭州 450000
T 淋巴細(xì)胞白血?。═ lymphoblastic leukemia,TLL)是血液系統(tǒng)惡性腫瘤,來源于骨髓T 淋巴母細(xì)胞,發(fā)病率、病死率較高,具有淋巴結(jié)增大、白血病細(xì)胞浸潤、皮膚損害等特征,因常規(guī)治療易復(fù)發(fā)、化療療效差,長期生存率低,預(yù)后較差,而成為臨床治療的難題[1-3]。微小RNA(miRNA)作為基因表達(dá)調(diào)控的重要方式,是迄今為止研究較多的一類非編碼RNA,可調(diào)控靶基因廣泛參與血液系統(tǒng)疾病及其他腫瘤的進(jìn)展過程[4-5]。有研究發(fā)現(xiàn),miR-452、miR-139 等表達(dá)異??蓪?dǎo)致T-LL 的發(fā)生并影響疾病進(jìn)展[6-7]。近年來有文獻(xiàn)報道,miR-150 在慢性髓系白血病中表達(dá)下調(diào),過表達(dá)miR-150 后可通過調(diào)節(jié)c-Myb 抑制人慢性髓系白血病細(xì)胞系K562 增殖[8]。然而,關(guān)于miR-150 靶向c-Myb 表達(dá)影響Jurkat 細(xì)胞增殖的報道較少。本研究自2020 年1—6 月研究miR-150 對人T-LL 細(xì)胞株Jurkat 中c-Myb 表達(dá)及細(xì)胞增殖、凋亡的影響,以期解釋miR-150 在T-LL 中的功能及分子機(jī)制,為發(fā)展以miRNA為靶點的T-LL治療新方法奠定基礎(chǔ)。
1.1 主要試劑與儀器 人T-LL 細(xì)胞株Jurkat 細(xì)胞(WD100074,美國ATCC 細(xì)胞庫);Lipofectamine2000(11668-027,美國Invitrogen);實時熒光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)試劑盒(:K1002S,美國Promega);人膽囊收縮素/縮膽囊素八肽(CCK-8)試劑(CK-04,日本同仁);AnnexinVFITC/PI(S0185,哈爾濱新?;颍?;c-Myb 抗體(ab117635)、增殖細(xì)胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)抗體(ab92552)、Bcl-2 相關(guān)X 蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)抗體(ab32503)、甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)抗體(ab181602),美國abcam;羊抗兔(0295G-HRP,美國Santa);ABI 7500 熒光定量PCR 儀,美國Applied Biosystems;BD FACSCanto Ⅱ流式細(xì)胞儀,美國BD;MODEL550 酶標(biāo)儀、ChemiDocXRS 化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng),美國Bio-Rad公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng) Jurkat 細(xì)胞用DMEM 培養(yǎng)基于培養(yǎng)箱(37 ℃、5%二氧化碳)中培養(yǎng),融合80%傳代培養(yǎng)。
將Jurkat 細(xì)胞,分為空白對照組、陰性對照組及miR-150 過表達(dá)組,空白對照組Jurka 細(xì)胞不進(jìn)行轉(zhuǎn)染處理,使用Lipofectamine 2000,向陰性對照組、miR-150 過表達(dá)組Jurka 細(xì)胞分別轉(zhuǎn)染negative control-miR-150、hsa-miR-150 mimic(序列由上海生工合成)。
1.2.2 qRT-PCR 法檢測各組Jurkat 細(xì)胞中miR-150、c-Myb 表達(dá)情況 將Jurkat 細(xì)胞按照“1.2.1”分組處理6 h,重懸于DMEM培養(yǎng)基中,按照1×104個/孔鋪于96孔培養(yǎng)板中,培養(yǎng)48 h,收集細(xì)胞,經(jīng)總RNA提取、cDNA 合成后,qRT-PCR 法檢測miR-150(內(nèi)參U6)、c-Myb(內(nèi)參GAPDH)水平。設(shè)置PCR 儀程序為95 ℃10 min;40 次循環(huán):93 ℃10 s,55 ℃25 s,72 ℃ 2 min;72 ℃ 10 min。 miR-150(F):5'-AGAGTCTCCCAACCCTTGTA-3',miR-150(R):5'-CAGTGCAGGGTCCGAGGT-3';c-Myb(F):5'-GCTGCTATGGTCTTAGCCTGTAG-3',c-Myb(R):5'-ACATCAACAACACACATCTCC-3';U6(F):5′-CTCGCTTCGGCAGCACATATACT-3′,(R) :5′-ACGCTTCACGAATTTGCGTGTC-3′;GAPDH(F):5'-GACCCCTTCATTGACCTCAA-3',GAPDH(R):5'-TGCTTCACCACCTTCTTGAT-3',引物由上海生工合成。2-ΔΔCt法定量。
1.2.3 CCK-8 法檢測Jurkat 細(xì)胞增殖 將Jurkat 細(xì)胞按照“1.2.1”分組處理6 h,重懸于DMEM 培養(yǎng)基中,按照1×104個/孔鋪于培養(yǎng)板(96 孔),48 h 后加CCK-8,2 h后使用酶標(biāo)儀(450 nm)檢測光密度(optical density,OD)值。
1.2.4 流式細(xì)胞儀檢測Jurkat 細(xì)胞凋亡 將Jurkat細(xì)胞按照“1.2.1”分組處理6 h,重懸于DMEM 培養(yǎng)基中,按照1×104個/孔鋪于培養(yǎng)板(96孔),48 h后收集、消化、洗滌,調(diào)整成1×106個/毫升的細(xì)胞懸浮液,加入Annexin V-FITC、PI 各5 μL,1 h 避光孵育后使用流式細(xì)胞儀檢測。
1.2.5 熒光素酶實驗檢測miR-150與c-Myb的靶向關(guān)系 生物信息學(xué)軟件Targetscan 預(yù)測miR-150 和c-Myb mRNA 3'UTR 可能存在的結(jié)合位點。將與miR-150 互補(bǔ)結(jié)合的c-Myb 基因的3'UTR 序列片段插入到pGL3-basic構(gòu)建3'UTR 質(zhì)粒,將空載質(zhì)粒(空載質(zhì)粒組)和3'UTR 質(zhì)粒(3'UTR 質(zhì)粒組)分別與miR-150模擬物共轉(zhuǎn)染Jurkat細(xì)胞。轉(zhuǎn)染36 h后,檢測細(xì)胞相對熒光素酶活性。
1.2.6 蛋白質(zhì)印跡法(Western blotting)檢測各組Jurkat 細(xì)胞中c-Myb、PCNA、Bax 蛋白表達(dá)情況 將Jurkat細(xì)胞按照1.2.1分組處理6 h,重懸于DMEM 培養(yǎng)基中,按照1×104個/孔鋪于96孔培養(yǎng)板中,48 h后收集、洗滌、裂解、冰浴、離心,收集上清并進(jìn)行蛋白定量。取等量蛋白經(jīng)電泳、轉(zhuǎn)PDVF 膜上、TBST 緩沖液(含5%脫脂奶粉)室溫封閉,1 h 后分別加入c-Myb 抗體(1∶1 000 稀釋)、PCNA 抗體(1∶1 000 稀釋)、Bax 抗體(1∶1 000 稀釋)和GAPDH 抗體(1∶1 000 稀釋),孵育過夜,加入1∶5 000 稀釋的羊抗兔二抗,孵育1 h,加入ECL試劑進(jìn)行顯影和曝光,分析條帶灰度,以內(nèi)參蛋白灰度定量。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 24.0 處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)均用±s 表示,行單因素方差分析,采用SNK-q 檢驗進(jìn)行兩兩比較,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各組Jurkat 細(xì)胞中miR-150、c-Myb mRNA表達(dá)情況 Jurkat 細(xì)胞中miR-150、c-Myb mRNA 水平在空白對照組與陰性對照組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。與空白對照組相比,miR-150 過表達(dá)組Jurkat 細(xì)胞中miR-150 水平升高(P<0.05),c-Myb mRNA水平降低(P<0.05),見表1。
表1 各組Jurkat細(xì)胞中miR-150、c-Myb mRNA表達(dá)水平比較/±s
表1 各組Jurkat細(xì)胞中miR-150、c-Myb mRNA表達(dá)水平比較/±s
注:①較空白對照組,P<0.05。②較陰性對照組,P<0.05。
組別空白對照組陰性對照組miR-150過表達(dá)組F值P值c-Myb mRNA 0.98±0.09 1.01±0.05 0.66±0.14①②22.43<0.001重復(fù)次數(shù)666 miR-150 1.03±0.09 1.02±0.05 1.42±0.14①②31.01<0.001
2.2 各組Jurkat細(xì)胞增殖、凋亡情況比較 空白對照組與陰性對照組Jurkat 細(xì)胞OD 值及凋亡率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);與空白對照組相比,miR-150 過表達(dá)組Jurkat 細(xì)胞OD 值顯著降低,凋亡率顯著升高(P<0.05),見表2。
表2 各組Jurkat細(xì)胞的OD值及凋亡率比較/±s
表2 各組Jurkat細(xì)胞的OD值及凋亡率比較/±s
注:①較空白對照組,P<0.05。②較陰性對照組,P<0.05。
組別空白對照組陰性對照組miR-150過表達(dá)組F值P值凋亡率/%8.76±0.74 9.13±0.88 20.79±1.15①②318.56<0.001重復(fù)次數(shù)666 OD值0.46±0.09 0.49±0.08 0.25±0.06①②17.01<0.001
2.3 miR-150 與c-Myb 的靶向關(guān)系 Targetscan 生物信息學(xué)軟件預(yù)測顯示,miR-150 和c-Myb mRNA 3'UTR存在結(jié)合位點。雙熒光素酶報告基因?qū)嶒烇@示,與空載質(zhì)粒組相比,3'UTR 質(zhì)粒組Jurkat 細(xì)胞相對熒光素酶活性顯著降低[(0.68±0.16)比(1.01±0.11),t=4.16,P=0.002]。
2.4 各組Jurkat細(xì)胞中c-Myb、PCNA、Bax蛋白表達(dá)情況 空白對照組與陰性對照組Jurkat 細(xì)胞中c-Myb、PCNA、Bax 蛋白水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);與空白對照組相比,miR-150 過表達(dá)組Jurkat細(xì)胞中c-Myb、PCNA 蛋白水平降低(P<0.05),Bax 蛋白水平升高(P<0.05),見圖1,表3。
表3 各組Jurkat細(xì)胞中c-Myb、PCNA、Bax蛋白水平比較/±s
表3 各組Jurkat細(xì)胞中c-Myb、PCNA、Bax蛋白水平比較/±s
注:GAPDH 為甘油醛-3-磷酸脫氫酶,PCNA為增殖細(xì)胞核抗原,Bax為Bcl-2相關(guān)X蛋白。①較空白對照組,P<0.05。②較陰性對照組,P<0.05。
組別空白對照組陰性對照組miR-150過表達(dá)組F值P值重復(fù)次數(shù)Bax/GAPDH 0.42±0.13 0.46±0.14 0.65±0.18①②3.72 0.042 666 c-Myb/GAPDH 0.64±0.12 0.73±0.13 0.37±0.06①②18.10<0.001 PCNA/GAPDH 0.56±0.11 0.59±0.13 0.33±0.07①②10.74 0.001
圖1 各組Jurkat細(xì)胞中c-Myb、PCNA、Bax蛋白表達(dá)
miRNAs 是一類進(jìn)化中高度保守,分布廣泛,長度為21~24 個核苷酸的非編碼RNA,通過作用于靶基因,使靶基因轉(zhuǎn)錄受到抑制或mRNA 降解,從而負(fù)調(diào)控靶基因表達(dá)。近年來,對miRNA 的深入研究發(fā)現(xiàn),miRNA 基因的突變或表達(dá)失調(diào)與多種癌癥關(guān)系密切,可以通過發(fā)揮抑癌或促癌功能,參與癌癥的發(fā)生發(fā)展,有望成為癌癥的治療靶點[9-10]。miR-150是研究較多的miRNAs 之一,其在多種實體腫瘤中均異常表達(dá),可用于預(yù)測腫瘤發(fā)生發(fā)展及進(jìn)行預(yù)后評估[11-12]。李均等[13]研究表明,miR-150在宮頸癌組織中高表達(dá),可能作為癌基因調(diào)控宮頸癌的發(fā)生及發(fā)展。杜曉陽等[14]研究表明,過表達(dá)miR-150 能夠抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移能力,進(jìn)而抑制腫瘤的生長與轉(zhuǎn)移。因此,miR-150 在腫瘤中的調(diào)控具有多樣性,可能發(fā)揮抑癌或促癌功能。王瑩等[15]通過構(gòu)建慢病毒載體過表達(dá)miR-150,發(fā)現(xiàn)過表達(dá)has-miR-150 可能通過負(fù)調(diào)控磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/核因子κB(phosphoinositide-3-kinase/serine threonine kinase/nucler factor κB,PI3K/Akt/NFκB)信號通路,抑制Jurkat 細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡。本研究結(jié)果顯示,過表達(dá)miR-150后,Jurkat細(xì)胞OD值顯著降低,凋亡率顯著升高,提示miR-150在T-LL進(jìn)展中起抑癌基因作用,這與王瑩研究一致,但具體機(jī)制尚不清楚。
T-LL 的發(fā)生過程是原癌、抑癌基因間作用失衡的后果結(jié)果,其中,癌基因c-Myc 起重要作用,可通過細(xì)胞自噬機(jī)制、非細(xì)胞自噬機(jī)制誘導(dǎo)急性T-LL 表現(xiàn)出明顯的原癌基因成癮性,因此,針對c-Myc 基因進(jìn)行治療可能成為治療急性T-LL 的突破方向[16]。呂國慶等[17]研究表明,c-Myc 抑制劑CPI-203 可明顯抑制急性T 淋巴細(xì)胞白血病Jurkat 細(xì)胞增殖。但c-Myc 缺乏明確的配體結(jié)合域,特異性阻斷c-Myc 基因激活十分困難,研究靶向抑制c-Myc 基因激活的方法具有重要意義[18]。周小翠等[19]研究表明,miR-150通過靶基因c-Myb改善心肌梗死后心肌纖維化。陳連香等[8]研究表明,miR-150 下調(diào)靶基因c-Myb 的表達(dá)抑制慢性髓系白血病細(xì)胞的增殖。何旭等[20]研究發(fā)現(xiàn),T-LL病兒血漿miR-150水平降低,其水平檢測對T-LL 診斷、病情判斷和預(yù)后評估具有一定作用。本研究結(jié)果顯示,過表達(dá)miR-150 后,Jurkat 細(xì)胞中c-Myc mRNA 和蛋白水平均顯著降低,提示miR-150 在Jurkat 細(xì)胞中可以阻斷c-Myc 基因激活,且雙熒光素酶報告基因?qū)嶒灲Y(jié)果證實,miR-150 在Jurkat細(xì)胞中可以靶向調(diào)控c-Myc基因。
PCNA 是增殖相關(guān)基因,在腫瘤增殖過程中發(fā)揮作用[21]。Bax 是B 淋巴細(xì)胞瘤-2 蛋白(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)家族的促凋亡成員,可促進(jìn)細(xì)胞凋亡[22]。本研究發(fā)現(xiàn),過表達(dá)miR-150 后,Jurkat 細(xì)胞中PCNA 蛋白水平顯著降低,Bax 蛋白水平顯著升高,提示miR-150 靶向阻斷c-Myc 基因激活后,通過下調(diào)PCNA 表達(dá)、上調(diào)Bax 表達(dá)抑制Jurkat 細(xì)胞增殖并促進(jìn)其凋亡。
綜上所述,miR-150 可能靶向c-Myb 表達(dá),進(jìn)而通過影響PCNA、Bax 表達(dá)抑制Jurkat 細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡,這可能為靶向治療T-LL 提供了一定參考。