健脾化瘀方通过外泌体介导miR-23a-3p对肝癌细胞EMT及迁移侵袭的影响

来源 :广州中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pobomud1
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目的:肝癌是十大恶性肿瘤之一,是我国第三号癌症杀手。肝癌发病率高,早期较难被发现,出现消瘦、腹痛甚至腹胀症状往往可能已经到了晚期。肝癌恶性程度高,容易出现肝内和肺部等地方的转移,手术后也容易出现转移和复发。健脾化瘀方是中医治疗肝癌重要验方。前期体外实验已验证健脾化瘀方可通过外泌体抑制肝癌细胞MHCC-97H的迁移和侵袭及上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)且实验显示外泌体miR-23a-3p与肝癌EMT相关,健脾化瘀方可抑制其表达,但作用机制不详。故本研究目的如下:1.以外泌体miR-23a-3p调控靶基因翻译为切入点,通过促进或抑制肝癌细胞外泌体miR-23a-3p的表达,探究其对肝癌细胞EMT及侵袭转移的影响。2.研究健脾化瘀方对外泌体miR-23a-3p调控Smads通路促EMT和侵袭转移的拮抗作用和机制。方法:1.将携带过表达或抑制miR-23a-3p基因的慢病毒感染肝癌细胞,使用感染细胞进行qPCR实验,验证miR-23a-3p水平,以及进行CCK8实验、transwell实验检测肝癌细胞增殖和迁移侵袭功能变化情况,western blot实验检测Smads通路及EMT相关基因(上皮表型标志蛋白E-cadherin、细胞的间质转化标志蛋白Vimentin、Smad3、snail)的m RNA和蛋白质表达变化情况。2.建立肝癌细胞裸鼠皮下移植瘤模型,将动物随机分成3组:对照组、高浓度(2g生药/ml)和低浓度(1g生药/ml)健脾化瘀方组。造模48-72小时内,对照组予灭菌生理盐水0.2ml/d灌胃,高/低浓度健脾化瘀方组予中药0.2ml/d灌胃(浓度分别为2g生药/ml和1g生药/ml)。观察裸鼠体重变化和不良反应。灌胃后第5周取裸鼠外周血检测外泌体,然后处死裸鼠。取肿瘤组织,记录肿瘤重量,肿瘤病灶长、短径计算体积。采用超速离心法获取血清外泌体,采用透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)、纳米颗粒跟踪分析(Nanoparticle Tracking Analysis,NTA)技术对获取的外泌体进行鉴定,Western blot分别检测外泌体CD63、TSG101、Hsp70、Alix四种标志蛋白,qPCR验证血清外泌体中miR-23a-3p表达水平。肿瘤标本qPCR/免疫荧光/Western blot检测Smads通路及EMT相关基因及蛋白质(Smad3/p-Smad3,Smad7,Snail,Zeb1,E-cadherin/N-cadherin/vimentin)表达情况。结果:1.携带过表达或抑制miR-23a-3p基因的慢病毒感染肝癌细胞的qPCR实验结果显示,正常目的细胞加hsa-miR-23a-3p基因miRNA-up慢病毒感染的细胞组(OE)miR-23a-3p基因的表达丰度是正常目的细胞加阴性对照病毒感染的细胞组(NC-OE)组的6.110倍,相对于NC-OE组,OE组的miR-23a-3p的相对表达量增加(P<0.05);正常目的细胞加hsa-miR-23a-3基因miRNA-down慢病毒感染的细胞组(KD)hsa-miR-23a-3p基因的表达丰度是正常目的细胞加阴性对照病毒感染的细胞组(NC-KD)组的0.467倍,相对于NC-KD组,KD组的miR-23a-3p的相对表达量减少(P<0.05);CCK8实验结果显示,KD组的CD450值小于NC-KD组的CD450值(P<0.05);OE组的CD450值大于NC-OE组的CD450值(P<0.05);transwell实验结果显示,相比NC-KD组,KD组细胞Transwell转移率降低;相比NC-OE组,OE组细胞Transwell转移率升高;western blot实验结果表明相比NC-KD组,KD组细胞的E-cadherin蛋白的表达上调(P<0.05),Vimentin、Smad3、snail蛋白的表达下调(P<0.05);与NC-OE组相比,OE组细胞的E-cadherin蛋白的表达下调(P<0.05),Vimentin、Smad3、snail蛋白的表达上调(P<0.05)。2.三组小鼠的肿瘤大小直观上看,对照组的肿瘤大于其他两组小鼠,通过称量肿瘤重量及肿瘤体积证实对照组的肿瘤体积及重量均大于其他两组(P<0.05);NTA技术检测出外泌体浓度分布在7.5×1011-11×1011Particles/m L范围,NTA与TEM的检测结果相负符,均检测出外泌体的直径大小约为80nm;小鼠血清提取的外泌体及肿瘤组织的qPCR实验中,不同浓度健脾化瘀方干预小鼠的血清外泌体及肿瘤组织的miR-23a-3p相对表达量均小于对照组(P<0.05);qPCR实验结果显示,相对于对照组,不同浓度健脾化瘀方干预小鼠的肿瘤组织的E-cadherin、Smad7蛋白的m RNA的表达水平增加(P<0.05);N-cadherin、Vimentin、Zeb1、Snail、Smad3蛋白的miRNA表达水平减少(P<0.05);三组小鼠肿瘤组织进行Western blot实验结果显示,相对于对照组,健脾化瘀方干预小鼠的E-cadherin、Smad7蛋白的蛋白表达水平增加(P<0.05);N-cadherin、Vimentin、Zeb1、Snail、Smad3、P-Smad3蛋白的蛋白表达水平减少(P<0.05)。免疫荧光实验检测结果显示,E-cadherin和Smad7蛋白的红色荧光强度增高,而N-cadherin、Vimentin、Zeb1、Snail、Smad3蛋白的红色荧光强度降低,说明E-cadherin和Smad7的表达上调,N-cadherin、Vimentin、Zeb1、Snail、Smad3蛋白的表达下调。结论:健脾化瘀方可抑制肝癌细胞的增殖、侵袭迁移,其机制可能是健脾化瘀方抑制外泌体miR-23a-3p表达,调控Smads通路和抑制肝癌细胞上皮间质转化。
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