肝細胞肝癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)是常見的惡性腫瘤之一,也是導(dǎo)致癌癥死亡的第二大常見原因。近年來,特別是亞洲國家的發(fā)病率和病死率有所增加。雖然手術(shù)切除和肝移植是治療HCC的主要方法,但大多數(shù)患者明確診斷時已處于HCC晚期,失去手術(shù)機會,導(dǎo)致預(yù)后較差。雖然HCC與多種表觀遺傳學(xué)和遺傳學(xué)改變有關(guān),但其發(fā)病的潛在分子機制尚不清楚,缺乏有效的生物標(biāo)志物,嚴(yán)重制約著HCC的早期診斷、預(yù)后評估和治療。microRNAs(miRNAs)是一類內(nèi)源性非編碼小RNA分子,由22個核苷酸組成,其主要功能是能夠通過與靶mRNAs的3′-UTR結(jié)合,抑制靶mRNAs的翻譯或剪切,從而對靶基因進行轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控。miRNAs與多種人類癌癥的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),多種miRNA在肝癌發(fā)生發(fā)展過程中異常表達,這種異常的表達可以作為肝癌早期診斷、預(yù)后評估和治療的有效靶點[1]。miR-122作為miRNAs家族的重要一員,其在肝癌進程中的作用機制受到人們的關(guān)注。有研究表明,miR-122可以通過影響絲氨酸/蘇氨酸激酶、細胞周期蛋白G1途徑抑制腫瘤進展,但是目前這些研究遠遠不能解釋miR-122抑制腫瘤進展的作用機制,致使對miR-122功能的研究受到了很大的限制。本研究應(yīng)用生物信息學(xué)軟件預(yù)測miR-122可能的靶基因,并應(yīng)用雙螢光素酶實驗及Westernblot實驗進行驗證,確定miR-122在肝癌細胞中的靶基因,進一步行體外細胞實驗,驗證miR-122及其靶基因?qū)Ω伟┘毎锘钚缘挠绊懀荚跒樯钊胙芯浚恚椋遥保玻苍冢龋茫眠M程中的作用機制提供研究線索,并為臨床探索HCC早期診斷、治療HCC的有效途徑提供可靠依據(jù)。
miR-122靶基因的生物信息學(xué)分析應(yīng)用生物信息學(xué)軟件microRNA.org、TargetScan和miRanda預(yù)測miR-122的可能的靶基因。
肝癌細胞培養(yǎng)人肝癌細胞株SMMC7721和Hep3B購自中國科學(xué)院。肝癌細胞株正常傳代并維持于含有10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基中,于含有5%CO2的37℃細胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。雙熒光素酶報告基因?qū)嶒瀸ⅲ蹋停危拢玻眨裕业囊吧秃屯蛔凅w插入熒光素酶下游,分別構(gòu)建pGL3-LMNB2UTRWT和pGL3-LMNB2UTRMut質(zhì)粒,并轉(zhuǎn)染到SMMC7721細胞中,同時在SMMC7721細胞中轉(zhuǎn)染miR-122mimics。使用雙熒光素酶檢測系統(tǒng)檢測熒光素酶活性。并應(yīng)用腎熒光素酶活性對結(jié)果進行標(biāo)準(zhǔn)化。
Westernblot實驗將對數(shù)生長期的人肝癌細胞株Hep3B和SMMC7721接種于6孔板中常規(guī)培養(yǎng),待細胞株生長至80%時,分別轉(zhuǎn)染miR-122mimics和miR-122ASO,各組均設(shè)立空白對照。繼續(xù)培養(yǎng)48h后每孔加入RIPA裂解液進行細胞裂解,4℃環(huán)境作用30min,收集上清定量,然后按比例與上樣緩沖液混勻,100℃煮5min后放置10min,應(yīng)用10%SDS-PAGE進行電泳,并電轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜上。應(yīng)用5%脫脂牛奶封閉2h,加入LMNB2抗體(1∶1000)和β-actin抗體(1∶5000),4℃過夜,應(yīng)用TBST洗滌。加入抗兔抗體(1∶2500),室溫下孵育1h,加入發(fā)光試劑,于暗室曝光、壓片、顯影、定影。測定靶基因條帶亮度值,繪制柱狀。
針對目前的研究現(xiàn)狀,本研究應(yīng)用生物信息學(xué)軟件預(yù)測miR-122的靶基因,并應(yīng)用熒光素酶報告基因?qū)嶒灪蚖esternblot實驗證實miR-122對靶基因的調(diào)控作用。然后應(yīng)用菌落形成試驗和Transwell細胞侵襲實驗分析靶基因?qū)Ω伟┘毎锘钚缘挠绊憽W罱K發(fā)現(xiàn)LMNB2是miR-122的下游靶基因;miR-122可降低肝癌細胞中LMNB2的表達;在肝癌細胞Hep3B中過表達LMNB2可促進肝癌細胞的增殖、遷移和侵襲;在肝癌細胞SMMC7721中抑制LMNB2表達,可降低肝癌細胞的增殖、遷移和侵襲。總之,miR-122可以通過靶定LMNB2抑制肝癌細胞的生物活性,其可以作為肝細胞肝癌早期診斷指標(biāo)及治療靶點。