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微小RNA-32通过抑制Kruppel样因子4表达促进胃癌细胞的增殖与侵袭论文

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・2706・史堡塞墅处型苤圭!!!!生!!旦箜!!鲞箜!!塑堡!也』垦狸!!!g:望!!!塑!塑!!!!:!尘:!!:堕!:!!微小RNA一32通过抑制Kruppel样因子4表达促进胃癌细胞的增殖与侵袭魏凯王辉张涛程勇作者单位:430014武汉,华中科技大学附属武汉市q-心医院胃肠痔瘘外科通信作者:王辉,Email:wanghuiandy@163.cornDOI:10.3760/cma.j.issn.1001-9030.2016.12.025【摘要】目的观察微小RNA(miRNA,miR)一32对胃癌细胞增殖及侵袭的影响,探讨其调控机制。方法通过实时荧光定量聚合酶链反应(FQ—PCR)测定miR组、lent.shmiR一32组和lent—vector组,采用Lipofectamine2000和慢病毒分别转染miR一32mimics、scramble、lent—shmiR一32和lent—vector.通过xCELLigence实时细胞分析系统测定4组细胞增殖能力,通过Transwell实验测定4组细胞的侵袭能力,通过Westernblot测定Kruppel样凶子4(KI。F4)的表达。结果FQ—PCR结果显示,miR一32的表达量在5种胃癌细胞株(AGS、KATO—m、MGC8-03、NCI—N87、SGC一7901)中均显著高表达于胃正常组织细胞株GES一1,分别为0.18±0.03比12.404-1.40、0.18±0.03比35.80±2.10、0.18±0.03比27.10±3.60、0.18±0.03比6.20±1.60、0.18±0.03比8.50±3.50,P<0.01;与scramble组比较,miR.32过表达组的细胞数在48、72h培养后出现显著增加,48h时,miR.32过表达组与scramble组相对细胞数为(160.3±5.4)%比(104.2±3.8)%,P<0.01;72h时,miR一32过表达组与scramble组相对细胞数为(310.24-5.4)%比(107.24-2.9)%,P<0.叭;miR一32过表达组侵袭细胞数显著多于scramble组,(327±18)个比(113±10)个,P<0.0l。与lent—vector组比较,lent—shmiR一32组的细胞数在48、72h培养后出现显著减少,48h时,lent—shmiR一32组与lent—vector组相对细胞数为(46.5±3.9)%比(102.3±2.9)%,P<0.01;72h时,lent—shmiR一32组与lent—vector组相对细胞数为(32.6±1.9)%比(104.24-3.7)%,P<0.ol;lent—shmiR一32组侵袭细胞数湿著低于lent—vector组[(41±9)个比(99±13)个,P<0.01]。与lent—vector组比较,lent—shmiR.32组KLF4基因的mRNA水平显著上升(10.3±1.9比1.8±0.3,P<0.01);Westernblot显示,与lent.vector组比较,lent—shmiR一32组的MGC8-03细胞中,KLF4蛋白表达量显著升高(3.79±0.54比1.35±0.21,P<0.01)。miR一32过表达组KLF4的mRNA及蛋白表达水平均显著低于scramble组,分别为0.27±0.05比1.00±0.14,P<0.0l;1.16±0.13比3.26±0.65,P<0.01。结论miR一32通过下调KLF4基因表达而促进胃癌细胞增殖与侵袭。【关键词】微小RNA.32;胃癌;增殖;侵袭;Kruppel样因子4MicroRNA——32promotesgastriccancercellproliferationandmigrationbyinhibitinggeneexpres・-sionofKruppel—likefactor4耽iKai,Wang肌i,ZhangTao,ChengyongDepartmentofGastrointestinalSurgery,theAffiliatedWuhanCentralHospital,HuazhongUniversityofSci—enceandTechnology.Wuhan430014.吼inaCorrespondingauthor:WangHui,Emaif:wanghuiandy@,卯.corn【Abstract】ObjectiveToinvestigatethepotentialroleofmicroRNA(miRNA,miR)一32intheregulationofgastriccarcinomaeellproliferationandinvasion.aswellastheregulatorymechanism.Meth-odsThelevelofmiR一32ingastriccancercellsandnormalgastriceell1inewasmeasuredbyreal—timefluorescentquantitativepolymerasechainreaction(FQ—PCR).GastriccarcinomaeelllineMGC8—03ceUsweredividedintofourgroups:miR一32overexpressiongrouptransfectedwithmiR一32mimics,scramblegrouptransfectedwithscramble.1ent—shmiR一32grouptransfectedwithlent—shmiR一32andlent—vectorgrouptransfectedwithlent—vectorbylipofectamine2000or1entiviralvector.TheproliferationabilitywasmeasuredandcomparedbyxCELLigence.TheinvasionabilitywasmeasuredbyTranswell.TheexpressionlevelofKruppel—likefactor4(KLF4)proteinwasdetectedbyWesternblotting.ResultsReal—timePCRresultsindicatedthat.comparedtothegeneexpression1eveliflthegastricnormalepitheli—alcellGES一1.miR一32RNAlevelinthefivegastriccancereellliness,includingAGS,KATO—m,MGC8—03.NCl—N87andSGC一790l,wasincreasedsignificantly(0.184-0.03vs.12.40±1.40,35.80±2.10.27.104-3.60,6.20±1.60and8.50±3.50respectively,P<0.01).Thenumberof万方数据・实验研究・生堡塞验处型苤查!Q!!笙!!旦筮!!鲞筮!!塑g!堕』垦业!!垡:望!!!坐!型!!!!:!!!:!!:塑!.!!MGC8——03cellsinmiR——32overexpressiongroupwassignificantlyincreasedwithscramblegroupat・2707・48or72hascomparedI(160.3±5.4)%VS.(104.2±3.8)%at48h,P<0.叭;(310.2±5.4)%VS.(107.2±2.9)%at72h,P<0.01I.Ascomparedwithscramblegroup,thenumberofinvasioncellsinmiR一32overexpressiongroupwassignificantlyincreasedaswell[(327±18)VS.(113±10),P<O.01].Thecellnumberinlent—shmiR一32groupwaslessthanlent—vectorgroupat48or72hafterculture『(46.5±3.9)%VS.(102.3±2.9)%atat48h,P<0.01;(46.5±3.9)%VS.(102.3±2.9)%72h.P<0.01].Transwellresultsindicatedthatthenumberofinvasivecellsinlent—shmiR一32groupwassignificantlylessthaninlent—vectorgroup[(41±9)VS.(994-13),P<0.01].Theexpressionlev—elofKLF4mRNAandproteininlent—shmiR一32groupwassignificantlyhigherthaninlent—vectorgroup[(10.3±1.9)VS.(1.8±0.3),P<0.0l;(3.79±0.54)VS.(1.35±0.21),P<0.01].TheexpressionlevelofKLF4proteinandmRNAiflmiR一32overexpressiongroupwassignificantlyreducedcomparingwithscrambleasgroup[(O.27±0.05)VS.(1.()【)±O.14),P<0.01;(1.16±0.13)VS.(3.26±miR一32promotesgastriccarcinomacellproliferationandinvasionby0.65).P<0.01].ConclusioninhibitinggeneexpressionofKLF4.【Keywords】factor4MicroRNA一32;Gastriccarcinoma;Proliferation;Invasion;Kruppel—like微小RNA(miRNA,miR)是一种内源性的非编码RNA,长度在20nt左右,其能在转录后水平通过与靶(FQ.PCR):细胞总RNA采用Trizol试剂进行提取。cDNAs通过SuperscriptIIreversetranseriptase(InvitrogenPremix基因结合,促进靶mRNA的降解及抑制其翻译’1J。公司)的反转录反应合成。FQ.PCR采用SYBRExTaq。”11(TliRNaseHmiRNA被报道与细胞增殖、凋亡、细胞周期调控、转移Plus)试剂盒,使用ABI公司及侵袭、肿瘤发生等多种功能相关。2。o。miR一32已被证实在多种肿瘤的发病中具有重要作用。例如,miR一32能显著促进乳腺癌和非小细胞肺癌的增殖”。51;miR.32能显著促进肝癌细胞的增殖、迁移和侵袭∞J。我们于2015年1月至2016年1月,观察的FQ.PCR仪(AppliedBiosystems)进行分析。采用u6以及GAPDH作为内参。具体引物序列如下:u6(正向:5’一CTCGCTTCGGCAGCACA一3’,反向5’一AACGCTI"CACGAA,兀T11GCGT一3’),KLF4(正向:5’一TGAACTGACCAGGCACTA.3’,反向:5’一TCATGTGTA.AGGCGAGGT.3’),GAPDH(正向:5’-TATGACAA-CAGCCTCAAGAT.3’,反向:5’一AGTCCTTCCACGAT-miR一32对胃癌细胞增殖和迁移的影响,并探讨其作用机制。材料与方法1.材料:RPMI1640培养基、胎牛血清(FBS)、以及胰蛋白酶均购自美国Hyclone公司。Trizol购自美国Invitrogen公司。Westernblot所用的一抗包括:抗ACCA一3’)。4.细胞增殖实验:细胞增殖实验采用xCELLigence实时细胞定量分析仪(美国AceaAppliedBiosciences/RocheScience公司)对细胞数量进行计算。MGC8-03细胞采用96孑L板进行细胞培养。细胞数目可直接由仪器读出。5.Transwell细胞侵袭实验:采用Transwell细胞侵袭实验。2×104个检测细胞接种在Transwell小室的碳酸磷脂表面,上室BioCoatⅢ包被Matrigel基质胶(BDBiosciences,SanKruppel样因子4(KLF4)和抗甘油醛一3一磷酸脱氢酶(GAPDH)购自美国SantaCruz公司,辣根过氧化物酶(HRP)标记的二抗购自英国Abcam公司。miR一32mimics以及Scramble均由上海吉马公司定制合成,慢病毒lenti—shmiR一32及lent-vector由美国Gene公司定制。2.细胞培养和转染分组:GES一1及5种胃癌细胞株(MGC8-03、NCI—N87、AGS、SGC-7901、KATO.m)均用RPMI1640培养基(添加10%胎牛血清以及抗生CopoeiaJose,CA),37℃培养细胞24h,取出上层小室,将膜下面的侵袭细胞与1%多聚甲醛混合,用0.2%(w/v)结晶紫溶液染色15min。用显微镜计数进入膜下的细胞量,随机取10个视野,取平均值。6.Westernblot:采用Western素)于37qC、5%CO:、饱和湿度的恒温细胞培养箱中培养。将胃癌细胞株MGC8-03分成4组,miR一32过表达组、scramble组、lent-shmiR一32组和lent—vector组,采用Lipofectamine2000和慢病毒分别转染miR.32blot法,加入相应的一抗(1:200),HRP标记的二抗均以1:2000的浓度孵育,通过增强型化学发光试剂(ECL)法进行显影。7.统计学方法:采用Graphpad6.0统计作图软mimics、scramble、lent.shmiR.32和lent.vector,培养24后行细胞增殖实验及Transwell侵袭实验。h件,计量资料用均数±标准差(x±s)表示,两组均数采用t检验,配对的两组均数采用配对t检验,多组均数3.RNA提取以及实时荧光定量聚合酶链反应比较采用单因素方差分析,以P<0.05为差异有统计万方数据・2708・生堡塞验处型盘查!!!!笙!!旦箜!!鲞笠!!塑g丛!』垦!P坠望:望!!!坐!堕!!!!:!!!.!!:盟!.!1学意义。结果1.miR一32在胃癌细胞株中比正常胃表皮细胞株高表达,VQ—PCR显示,与胃部组织细胞株GES一1比较,miR.32基因的表达量在5种胃癌细胞株(MGC8-03、NCI—N87、AGS、SGC-7901和KATO一11)中均出现显著高表达(P<0.01)。2过表达miR.32促进胃癌细胞增殖与侵袭,将胃癌细胞株MGC8-03分两组,miR.32过表达组和scramble组,分别转染miR一32mimics和scramble24h后,miR.32过表达组miR一32的表达量显著高于scramble组,P<0.01;与scramble组比较,miR一32过表达组的MGC8-03细胞数在48、72h培养后出现显著增加(P<0.01);Transwell侵袭实验显示,与scramble组比较,miR.32过表达组侵袭细胞数显著增加。3.miR.32沉默抑制胃癌细胞增殖与侵袭,将MGC8-03细胞分成两组,lent—shmiR一32组和lent—vector组,分别转染lent.shmiR一32和lent—vector,转染24h后,VQ.PCR显示MGC8-03细胞株miR一32的表达量显著下降,与lent—vector组比较,lent—shmiR一32组的MGC8-03细胞,其细胞数在48、72h培养后出现显著减少(P<0.01);Transwell细胞侵袭实验示,与lent.vector组比较,lent-shmiR一32组的MGC8-03细胞,其侵袭细胞数显著减少(P<0.01)。4.miR.32抑制KLF4的基因表达,VQ.PCR显示,与胃部组织细胞株GES一1比较,KLF4基因的mRNA水平在5种胃癌细胞株中均出现显著低表达(P<0.01);与lent—vector组比较,lent—shmiR一32组的MGC8-03细胞中,KLF4基因的mRNA水平显著上升(P<0.01);Westernblot显示,与lent—vector组比较,lent.shmiR.32组的MGC8-03细胞中,KLF4基因的表达量显著升高。miR一32过表达组MGC8-03其KLF4基因的mRNA以及蛋白水平均显著下降(P<0.01)。讨论本研究结果显示,比较于GES-1细胞,在5种胃癌细胞株中miR一32都存在显著高表达。提示miR-32与胃癌明显相关。通过向胃癌细胞株MGC8-03转染miR.32mimics.比较于scramble组,VQ—PCR结果显示,mimics组胃癌细胞实现了miR一32的过表达。通过测算细胞数,在经过48h和72h培养后,miR一32mimics组的细胞数均出现显著增高。说明过表达miR一32能万方数据显著促进胃癌细胞增殖。通过Transwell细胞侵袭实验,可见miR.32mimics组的迁移细胞数均出现显著增多。说明过表达miR.32显著促进了胃癌细胞的侵袭。反之,通过向MGC8-03分别转染lent—shmiR.32,比较于vector组,FQ.PCR结果显示,lent.shmiR一32组胃癌细胞实现了miR一32的基因沉默。测算细胞数,在经过48h和72h培养后,lent—shmiR一32组的细胞数均出现显著下降。说明miR一32基因沉默能显著抑制胃癌细胞增殖,lent—shmiR一32组的侵袭细胞数均出现显著降低,说明对miR一32基因沉默显著抑制了胃癌细胞的侵袭。本实验结果显示miR一32在胃癌细胞中显著高表达,并且miR一32能显著促进胃癌细胞的增殖和侵袭。本研究结果显示,比较于GES一1,5种胃癌细胞株均表现KLF4基因的低表达。接下来通过VQ—PCR和Westernblot技术,结果显示在miR.32过表达的MGC8-03中,KLF4的基因表达量显著降低;而在miR.32基因沉默的MGC8-03细胞中,KLF4基因表达显著增加。因此,miR.32在胃癌细胞中能显著抑制KLF4的基因表达。由于KLF4已经被证实对胃癌细胞的增殖、侵袭具有重要抑制作用,因此,miR-32对胃癌细胞的调控作用是通过对KLF4的基因表达抑制而实现的。本研究结果显示miR.32具有促进胃癌细胞增殖以及迁移的功能,并且其作用机制在于对胃癌抑制基因KLF4的基因表达抑制。1一~~~2一一一一3。一一~一4~一㈣一~56一~一一一一一~一一~一

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