胃癌是全球常見消化道惡性腫瘤類型之一。由于幽門螺桿菌感染高發(fā)、飲食結(jié)構(gòu)不良等因素,我國年新發(fā)胃癌人數(shù)約40萬,給社會和家庭造成沉重負(fù)擔(dān)。近年來我國早期篩查和診治手段有廣泛應(yīng)用和顯著提高,早期胃癌患者5年生存率可達(dá)90%以上,但主要受限于早期癥狀不明顯造成多數(shù)患者初診即為中晚期,目前5年總體生存率僅為35.1%。因此,深入研究胃癌侵襲和轉(zhuǎn)移的機(jī)制以尋找新的治療靶標(biāo)對提高患者生存率就顯得尤為重要。由NR4A1基因編碼的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子Nur77是核受體超家族的重要成員之一,在多種細(xì)胞生命活動和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起到重要作用,參與調(diào)節(jié)炎癥、自噬、腫瘤發(fā)生和進(jìn)展等過程中。近年來已在乳腺癌、結(jié)腸癌、黑色素瘤等研究中分別發(fā)現(xiàn)Nur77充當(dāng)關(guān)鍵核轉(zhuǎn)錄因子或者活化促癌信號通路廣泛參與腫瘤轉(zhuǎn)移發(fā)生,但其在胃癌中的作用研究尚未見報道,本研究中首次聚焦于Nur77參與的免疫調(diào)節(jié)對胃癌惡性進(jìn)展的影響。本研究將基于生物信息學(xué)數(shù)據(jù)分析Nur77在胃癌表達(dá)程度及其與患者預(yù)后之間聯(lián)系,并利用靶向處理研究Nur77對胃癌細(xì)胞遷移、侵襲能力的影響,以及探討胃癌細(xì)胞中Nur77發(fā)揮作用的相關(guān)分子機(jī)制。
此次用戶大會期間,COMSOL在電池領(lǐng)域的一位用戶代表就為大家分享了他們的一些應(yīng)用經(jīng)驗。據(jù)介紹,借助COMSOL多物理場仿真技術(shù),該公司將仿真與試驗相結(jié)合,建立了鋰離子動力電池設(shè)計也性能關(guān)系模型,幫助工程師了解電池設(shè)計中的限制因素,研究電池內(nèi)部反應(yīng)機(jī)制,指導(dǎo)電池設(shè)計參數(shù)的優(yōu)化,實現(xiàn)了提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短研發(fā)周期、降低成本的多方面目標(biāo)。
1.1.1 細(xì)胞及培養(yǎng) 人胃癌細(xì)胞系A(chǔ)GS、MKN-45以及人胃粘膜上皮細(xì)胞GES-1(上海中喬新舟生物科技),所有細(xì)胞均附有短串聯(lián)重復(fù)序列(STR)鑒定檢驗報告;AGS細(xì)胞采用含10%胎牛血清(FBS)F12K基礎(chǔ)培養(yǎng)基,MKN-45細(xì)胞為含20%FBS的RPMI 1640培養(yǎng)基,GES-1細(xì)胞為10%FBS的高糖DMEM(D-葡萄糖濃度為4.5 g/L)培養(yǎng),含終濃度為1%青霉素和鏈霉素,置恒溫培養(yǎng)箱37 ℃、5%CO條件下培養(yǎng)和傳代。
歷史唯物主義認(rèn)為,社會存在決定社會意識,社會意識對社會存在具有能動作用。社會意識由于受人類思維深度和廣度等因素影響,又具有相對獨立性。黨的群眾史觀作為一種社會意識,是由社會存在即當(dāng)時的歷史條件決定的,其產(chǎn)生發(fā)展有它深刻的歷史背景和理論淵源。而正是由于社會意識的相對獨立性,中國共產(chǎn)黨群眾史觀在不同歷史時期和階段有其精彩紛呈的外在表現(xiàn)。
1.1.2 主要耗材和試劑 細(xì)胞培養(yǎng)基、青霉素和鏈霉素混合液(Gibco;FBS(Biological Industries);RIPA 裂解液、制膠液等免疫印跡實驗相關(guān)試劑,4%多聚甲醛(北京索萊寶公司);高敏型ECL化學(xué)發(fā)光檢測曝光液蛋白Marker、柱式總核酸提取、逆轉(zhuǎn)錄以及實時定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(qRT-PCR)試劑盒(南京諾唯贊公司);結(jié)晶紫溶液、一抗稀釋液(上海碧云天公司);兔抗人Nur77、鼠抗人β-actin抗體(武漢三鷹公司);兔抗人p65、p-p65、Stat3、p-Stat3抗體(CST);兔抗人IL-6、HRP偶聯(lián)的抗鼠和抗兔二抗(南京川博公司);人IL-6 ELISA檢測試劑盒(杭州聯(lián)科公司);基質(zhì)膠Matrigel和Transwell小室(Corning);Lipofectamine2000 轉(zhuǎn)染試劑(Thermo Fisher);siRNA-Nur77(5'-TCGAGGACTTCCAGGT GTA-3')、siRNA-IL-6(5'-CCCAGGAGAAGAUUCC AAATT-3')以及陰性對照,IL-6引物由上海生工生物工程有限公司合成;Nur77過表達(dá)及對照空載質(zhì)粒由上海吉凱基因化學(xué)技術(shù)有限公司構(gòu)建。
考慮到QoS參數(shù)包括QoS概念和QoS數(shù)值兩部分,因此QoS的綜合相似度是由QoS屬性概念的語義相似度和QoS屬性的數(shù)值相似度共同決定的。首先進(jìn)行了兩個QoS參數(shù)的語義匹配,當(dāng)語義上存在可比性時,才進(jìn)行下一步的數(shù)值處理和數(shù)值匹配。
通過分析Oncomine數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)在胃癌侵襲、轉(zhuǎn)移中關(guān)鍵促進(jìn)因子IL-6與Nur77表達(dá)存在緊密聯(lián)系,其表達(dá)相關(guān)性R=0.490(圖2A)。使用GEPIA2數(shù)據(jù)庫進(jìn)一步驗證發(fā)現(xiàn),Nur77(NR4A1基因)與IL-6之間呈正相關(guān)關(guān)系,R=0.384,(<0.001,圖2B)。RT-PCR 結(jié)果顯示,siRNA-Nur77組MKN-45細(xì)胞中IL-6的mRNA表達(dá)水平較陰性對照組明顯升高,而外源性上調(diào)Nur77后IL-6可見大幅上升(<0.001,圖2C)。蛋白質(zhì)印跡法檢測結(jié)果顯示,siRNA-Nur77組胃癌細(xì)胞中IL-6蛋白的表達(dá)水平較陰性對照組明顯下調(diào),而siRNA-IL-6處理對胃癌細(xì)胞中Nur77表達(dá)無顯著影響(圖2D)。
1.2.4 ELISA 檢測Nur77 干擾處理前后IL-6 分泌量將胃癌細(xì)胞接種于6 孔板(2.5×10/孔),細(xì)胞分組同1.2.3處理24 h 后更換為無血清培養(yǎng)液繼續(xù)處理24 h。收集細(xì)胞上清液,按ELISA 試劑盒說明書提供的操作步驟檢測IL-6 的分泌量,每組實驗均獨立重復(fù)3 次。
1.2.6 Transwell實驗觀察Nur77和IL-6對胃癌細(xì)胞的侵襲能力影響 胃癌細(xì)胞分為4組:空載體組和過表達(dá)Nur77組(轉(zhuǎn)染質(zhì)粒處理24 h后siRNA-Negative control繼續(xù)處理24 h);空載體轉(zhuǎn)染后干擾IL-6處理組,過表達(dá)Nur77 結(jié)合干擾IL-6 處理組(轉(zhuǎn)染質(zhì)粒處理24 h 后siRNA-IL-6繼續(xù)處理24 h)。按照1∶8的比例用基質(zhì)膠(4 ℃預(yù)融化)和RPMI 1640培養(yǎng)基混合后以50 μL體積每孔滴入Transwell小室中央,放置細(xì)胞培養(yǎng)箱中靜置2 h后,下室加入完全培養(yǎng)基,上室加入上述處理各組5×10細(xì)胞重懸于無血清培養(yǎng)基中,培養(yǎng)48 h后取出侵襲小室,吸凈上室培養(yǎng)基,PBS洗滌3次,4%多聚甲醛室溫固定20 min,0.1%結(jié)晶紫染色30 min后清洗3次,棉簽輕輕擦凈上室,倒置顯微鏡下計數(shù)膜背面細(xì)胞數(shù),200倍鏡下隨機(jī)計數(shù)5個視野取平均值,每組設(shè)重復(fù)孔3個。
1.2.2 蛋白質(zhì)印跡檢測Nur77處理前后胃癌細(xì)胞的NFκB/IL-6信號通路 細(xì)胞用RIPA裂解后提取總蛋白,蛋白經(jīng)SDS-PAGE電泳后轉(zhuǎn)膜和0.5%脫脂奶粉封閉1 h后用一抗稀釋液稀釋相應(yīng)抗體4 ℃孵育過夜于次日洗膜后孵育對應(yīng)的二抗(稀釋比為1∶5000)室溫水平搖床繼續(xù)孵育1 h后洗凈后采用ECL化學(xué)發(fā)光自顯,利用軟件將目的條帶灰度數(shù)值化,并與β-actin的灰度值作歸一化處理后計算表達(dá)差異。
1.2.5 劃痕實驗觀察Nur77干擾后胃癌細(xì)胞的遷移能力 將胃癌細(xì)胞以2.5×10/孔接種于6孔板中,待細(xì)胞密度達(dá)60%時分為陰性對照組和siRNA-Nur77組進(jìn)行處理,24 h后用10 μL移液槍頭垂直于6孔板劃痕,吸取PBS抵壁輕輕洗滌2次后加入無血清培養(yǎng)基,選取固定視野在倒置顯微鏡下對劃痕進(jìn)行拍照記為0 h劃痕寬度,繼續(xù)培養(yǎng)24 h后再次拍照。計算各組劃痕愈合百分比=(0 h劃痕寬度-24 h劃痕寬度)/0 h劃痕寬度×100%。
1.2.3 qRT-PCR檢測靶向調(diào)控Nur77表達(dá)后IL-6表達(dá)將對數(shù)生長期的MKN-45細(xì)胞接種于6孔板中,待細(xì)胞覆蓋率達(dá)60%左右將細(xì)胞分為4 組:陰性對照組(Negative control,轉(zhuǎn)染無序序列)、干擾組(轉(zhuǎn)染siRNA-Nur77);空載體組(轉(zhuǎn)染空載體)、過表達(dá)組(轉(zhuǎn)染Overexpression Nur77)進(jìn)行處理,待24 h后按說明書提取細(xì)胞總RNA,采用紫外分光光度計在260/280 nm處檢測RNA純度。按照逆轉(zhuǎn)錄以及PCR試劑盒的操作步驟進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄及qRT-PCR反應(yīng)。qRT-PCR反應(yīng)條件為:95 ℃預(yù)變性30 s,40次循環(huán)反應(yīng)(95 ℃變性10 s,60 ℃退火30 s),融解曲線(95 ℃變性15 s,60 ℃退火60 s,95 ℃變性15 s)。以β-actin為內(nèi)參,IL-6引物序列如下:上游序列,5'-GCCACTCACCTCTTCAGAACG-3';下游序列,5'-TGCCTCTTTGCTGCTTTCA-3',用2法計算IL-6表達(dá)變化,實驗重復(fù)3次后計算平均值。
對水功能區(qū)實行保護(hù)和監(jiān)督管理,應(yīng)當(dāng)根據(jù)其功能定位和分級分類要求,統(tǒng)籌水量、水質(zhì)、水生態(tài),嚴(yán)格管理和控制涉水活動。但目前的水功能區(qū)劃成果僅有水質(zhì)管理目標(biāo),缺乏水量和水生態(tài)的管理要求,距離水功能區(qū)水量、水質(zhì)、水生態(tài)統(tǒng)籌管理的要求有較大差距,需要進(jìn)一步系統(tǒng)研究水功能區(qū)水量和水生態(tài)的保護(hù)目標(biāo)和管理要求,健全水功能區(qū)管理體系。
與圖2C、2D結(jié)果相一致的是,ELISA 結(jié)果顯示轉(zhuǎn)染上調(diào)Nur77的胃癌細(xì)胞培養(yǎng)基中IL-6 的分泌水平較空載質(zhì)粒組有明顯升高,而干擾Nur77可顯著抑制IL-6的表達(dá)(<0.001,圖3A)。細(xì)胞劃痕愈合實驗結(jié)果顯示,siRNA-Nur77組胃癌AGS、MKN-45細(xì)胞的劃痕在24 h 時劃痕較各自陰性對照組更明顯(圖3B);AGS、MKN-45細(xì)胞各陰性對照組和siRNA-Nur77組平均劃痕愈合率相比為(65.54±4.63)%.(26.03±5.80)%,(68.63±1.56)%.(30.71±2.78)%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(<0.001)。Transwell 侵襲實驗顯示AGS和MKN-45細(xì)胞過表達(dá)Nur77組平均穿膜細(xì)胞數(shù)分別為414±12個、439±10個,相較空載組284±15和267±9個細(xì)胞,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(<0.001)。在空載組以及過表達(dá)Nur77胃癌細(xì)胞中siRNA-IL-6處理均可顯著下調(diào)侵襲細(xì)胞數(shù)(<0.001;圖3C、D)。
1.2.7 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。如果數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布并且通過方差齊性檢驗,兩組以上均數(shù)比較采用單因素方差分析(one-way ANOVA),獨立樣本采用檢驗;計數(shù)資料組間比較采用χ檢驗,<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
1.2.1 生物信息學(xué)驗證 利用Oncomine數(shù)據(jù)庫(https://www.oncomine.org/)獲取胃癌組織與正常胃組織中Nur77(基因名NR4A1)的研究數(shù)據(jù),樣本含胃黏膜組織29例,胃混合腺癌8列,分析閾值設(shè)置如下:檢驗,=0.01,變化倍數(shù)為1.5 倍,基因等級為10%,類型為mRNA;基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)相關(guān)性分析基于Ooi Gastric數(shù)據(jù);在Human Protein Atlas 網(wǎng)站(https://www.proteinatlas.org/)中,基于免疫組化結(jié)果從蛋白表達(dá)水平觀察Nur77在胃癌組織與正常胃組織中的表達(dá)分布差異,所用抗體為HPA 070142;利用GEPIA2在線分析工具(http://gepia2.cancer-pku.cn/)分析Nur77與胃癌患者總生存期(OS)的相關(guān)性:依據(jù)胃癌患者Nur77表達(dá)值的中位數(shù),分為高表達(dá)和低表達(dá)2組,計算風(fēng)險比和相應(yīng)P值并制作生存曲線;Nur77與IL-6表達(dá)相關(guān)性設(shè)置相關(guān)系數(shù)為Pearson。
與正常胃黏膜組織相比,胃癌腫瘤組織中Nur77的mRNA表達(dá)較高(=0.001;圖1A);免疫組化結(jié)果顯示,Nur77在正常胃組織中部分細(xì)胞中有散在分布,整體呈現(xiàn)低或弱表達(dá)水平,胃癌組織中腫瘤細(xì)胞高表達(dá)Nur77,特異性較好,在細(xì)胞核內(nèi)多可見Nur77陽性染色(圖1B)。GEPIA2數(shù)據(jù)庫在線分析結(jié)果中可見Nur77高表達(dá)組患者的生存率遠(yuǎn)低于低表達(dá)組(<0.05,圖1C)。與上述結(jié)果較為一致的是,蛋白質(zhì)印跡結(jié)果顯示胃癌AGS和MKN-45細(xì)胞中Nur77蛋白表達(dá)水平均要明顯高于胃黏膜上皮細(xì)胞GES-1(圖1D)。
免疫印跡結(jié)果顯示,在胃癌AGC 細(xì)胞中下調(diào)Nur77表達(dá)可顯著抑制p-p65、p65的表達(dá)(分別下降約69%和43%;<0.001),同時可見NF-κB/IL-6活化下游標(biāo)記分子Stat3活化(磷酸化)的明顯下降以及Stat3分子表達(dá)受到顯著抑制(分別下降約72%和80%;<0.001);而與空載體組細(xì)胞相比,過表達(dá)Nur77則明顯上調(diào)了p-p65、p65、p-Stat3和Stat3蛋白的表達(dá)強(qiáng)度(分別上升約31%、122%、275%和57%;<0.001)。胃癌MKN-45細(xì)胞分別在干擾和過表達(dá)Nur77后表現(xiàn)出與AGC細(xì)胞較為一致的上述蛋白表達(dá)變化趨勢。以上結(jié)果表明,胃癌細(xì)胞中Nur77可能參與NF-κB/IL-6信號通路活化調(diào)控。。
最新基于生物信息學(xué)的研究認(rèn)為,在多數(shù)腫瘤類型中Nur77處于廣泛低表達(dá)狀態(tài),但是不同腫瘤甚至同種亞型間又存在較大的表達(dá)差異,這可能與其伴隨腫瘤進(jìn)展不同時期發(fā)揮的特定功能有關(guān)。本研究首先整理Oncomine 網(wǎng)站數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),胃癌組織中Nur77 的mRNA表達(dá)強(qiáng)度要遠(yuǎn)高于正常胃黏膜上皮組織;免疫組化和免疫印跡結(jié)果也表明,其作為核受體蛋白主要集中于細(xì)胞核中;與正常細(xì)胞相比,胃癌細(xì)胞中高表達(dá)Nur77蛋白。進(jìn)一步在GEPIA2數(shù)據(jù)庫中根據(jù)Nur77表達(dá)強(qiáng)度分為高、低組后,我們發(fā)現(xiàn)高表達(dá)Nur77組胃癌患者預(yù)后要遠(yuǎn)差于低表達(dá)組。研究表明對于包括胃癌在內(nèi)的腫瘤患者而言,遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)無疑是造成不良預(yù)后的主要原因。目前關(guān)于Nur77在腫瘤細(xì)胞中作用尚存在較大爭議,例如在乳腺癌、肺癌和肝癌細(xì)胞中靶向干擾或者抑制Nur77表達(dá)和功能均可顯著降低TGF-β表達(dá),下調(diào)上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)和侵襲能力;結(jié)腸癌研究中指出在缺乏TGF-β存在的情況下Nur77可參與泛素化降解分化抑制因子1(ID1)蛋白從而發(fā)揮抑癌作用,但在TGF-β作用下Nur77參與上調(diào)ID1表達(dá)從而促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移和奧沙利鉑抵抗形成;在缺氧情況下,Nur77直接結(jié)合到抑癌因子p63促進(jìn)結(jié)腸癌EMT和轉(zhuǎn)移發(fā)生;而肝癌中低表達(dá)的Nur77則是腫瘤細(xì)胞糖酵解、增殖、轉(zhuǎn)移等一系列進(jìn)程的關(guān)鍵分子基礎(chǔ)。本研究中我們分別通過siRNA下調(diào)和質(zhì)粒過載轉(zhuǎn)染處理,劃痕及Transwell實驗證實胃癌細(xì)胞中高表達(dá)的Nur77參與遷移和侵襲,提示Nur77高表達(dá)患者預(yù)后較差可能與較強(qiáng)的胃癌細(xì)胞惡性生物學(xué)行為有著潛在聯(lián)系。
式中SOC團(tuán)儲為土壤團(tuán)聚體有機(jī)碳儲量,t/hm2;SOC團(tuán)為土壤團(tuán)聚體的有機(jī)碳含量,g/kg;W團(tuán)為團(tuán)聚體質(zhì)量比例(W團(tuán)=M團(tuán)/M土;M團(tuán)為團(tuán)聚體質(zhì)量;M土為土壤質(zhì)量);r為土壤容重,g/cm3;H為土壤厚度,cm。
研究表明,在消化道惡性腫瘤特別是胃癌發(fā)生過程中慢性炎癥充當(dāng)始動和促進(jìn)因素,而NF-κB信號通路因廣泛參與細(xì)胞增殖、分化、基因組穩(wěn)定性以及免疫反應(yīng)等一系列過程中被認(rèn)為在其中發(fā)揮著核心調(diào)控作用。目前研究指出,當(dāng)胃部組織受到如幽門螺桿菌等微生物侵入以及后續(xù)組織損傷的刺激時,NF-κB信號會在在感染部位被高度激活以增強(qiáng)機(jī)體抗菌能力和維持組織功能穩(wěn)態(tài),但持續(xù)感染造成的慢性炎癥則又可能導(dǎo)致組織進(jìn)一步損傷,并通過例如形成細(xì)胞壓力和積累DNA損傷等造成遺傳穩(wěn)定性和表觀遺傳學(xué)修飾狀態(tài)的改變,最終形成致瘤微環(huán)境直至胃癌。在胃癌進(jìn)展中NF-κB信號常處于異常和持續(xù)激活狀態(tài),伴隨著促炎細(xì)胞因子表達(dá)增加,其中下游標(biāo)志性靶分子IL-6可在促進(jìn)腫瘤血管新生、惡性增殖、侵襲與轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用,與患者不良預(yù)后密切相關(guān),但是目前對于胃癌中NF-κB信號活化的具體分子基礎(chǔ)尚需進(jìn)一步探究。本研究基于Oncomine和GEPIA2數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),不同類型胃癌組織中Nur77與IL-6的mRNA表達(dá)之間均存在顯著正相關(guān)關(guān)系。由于在細(xì)胞中Nur77處于迅速降解并時刻受嚴(yán)格控制的狀態(tài),眾多炎癥或者免疫調(diào)節(jié)相關(guān)研究指出其與IL-6之間多為負(fù)向調(diào)控,如帕金森細(xì)胞模型中下調(diào)Nur77后可見p65、IL-6的表達(dá)上調(diào);而在Nur77敲除小鼠體內(nèi)包括IL-6在內(nèi)的多種促炎性因子出現(xiàn)顯著升高;免疫反應(yīng)中Nur77的表達(dá)穩(wěn)定會持續(xù)抑制IL-6的表達(dá)和分泌。與上述研究結(jié)果不同的是,我們通過免疫印跡實驗發(fā)現(xiàn),在胃癌細(xì)胞中下調(diào)Nur77處理可以有效抑制IL-6的表達(dá),但siRNA-IL-6處理對Nur77 本身表達(dá)無顯著影響。進(jìn)一步通過ELISA和Transwell實驗證實,胃癌中Nur77分子參與IL-6表達(dá)和分泌上調(diào),而Nur77對胃癌細(xì)胞侵襲能力增強(qiáng)依賴于IL-6的合成。后續(xù)機(jī)制研究中也初步證實,Nur77過表達(dá)后p-p65和p65蛋白上調(diào),同時IL-6作用后標(biāo)志性活化下游p-Stat3和Stat3均明顯增加,Nur77抑制的結(jié)果相反。這表明在胃癌遷移和侵襲過程中,Nur77可能通過活化NF-κB信號通路上調(diào)IL-6表達(dá),從而增強(qiáng)胃癌細(xì)胞遷移和侵襲的能力。
綜上所述,本研究首次在胃癌中發(fā)現(xiàn)高表達(dá)Nur77,并初步揭示了胃癌中Nur77表達(dá)與患者不良預(yù)后存在聯(lián)系;Nur77可通過NF-κB/IL-6信號途徑參與胃癌細(xì)胞遷移、侵襲進(jìn)程。圍繞Nur77對NF-κB信號通路活化調(diào)控的具體分子途徑,有待本課題組后續(xù)進(jìn)一步探究。本研究為闡述Nur77在胃癌惡性進(jìn)展中的作用及作用機(jī)制提供了研究基礎(chǔ),并為胃癌的早期診斷、預(yù)后判斷或治療提供可能的新靶向位點。