miR-144靶向TIGAR:解鎖肺癌細(xì)胞生物學(xué)行為調(diào)控的新密碼_第1頁
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miR-144靶向TIGAR:解鎖肺癌細(xì)胞生物學(xué)行為調(diào)控的新密碼一、引言1.1研究背景與意義肺癌作為全球范圍內(nèi)發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤之一,嚴(yán)重威脅人類健康。據(jù)統(tǒng)計,2020年全球新增肺癌病例達(dá)220萬,死亡病例約180萬,其發(fā)病率和死亡率在男性中均居首位,女性中分別位居第二和首位。盡管近年來肺癌的診斷和治療技術(shù)取得了一定進(jìn)展,如手術(shù)、化療、放療、靶向治療和免疫治療等,但患者的總體5年生存率仍較低,僅為18%-20%左右。這主要是由于肺癌早期癥狀不明顯,多數(shù)患者確診時已處于晚期,失去了手術(shù)根治的機會,且肺癌細(xì)胞易發(fā)生轉(zhuǎn)移和耐藥,導(dǎo)致治療效果不佳。因此,深入研究肺癌的發(fā)病機制,尋找新的治療靶點和生物標(biāo)志物,對于提高肺癌的早期診斷率、改善患者預(yù)后具有重要意義。微小RNA(miRNA)是一類長度約為22個核苷酸的非編碼單鏈RNA,通過與靶mRNA的3'-非翻譯區(qū)(3'-UTR)互補配對,在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá),參與細(xì)胞增殖、分化、凋亡、代謝等多種生物學(xué)過程。研究表明,miRNA在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和耐藥等過程中發(fā)揮著重要作用,可作為腫瘤診斷、預(yù)后評估和治療的潛在靶點。miR-144作為一種重要的miRNA,在多種腫瘤中表達(dá)異常,其表達(dá)水平與腫瘤的惡性程度、預(yù)后密切相關(guān)。在肺癌中,已有研究報道m(xù)iR-144表達(dá)下調(diào),且低表達(dá)的miR-144與肺癌患者的不良預(yù)后相關(guān),但其具體作用機制尚未完全闡明。TIGAR(TP53誘導(dǎo)的糖酵解和凋亡調(diào)節(jié)因子)是一種由p53基因調(diào)控的蛋白,主要參與細(xì)胞糖代謝和氧化應(yīng)激反應(yīng)。TIGAR可通過抑制磷酸果糖激酶1(PFK1)的活性,將糖酵解途徑轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵛焯峭緩?,從而減少細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)的產(chǎn)生,保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。此外,TIGAR還可通過調(diào)節(jié)自噬、凋亡等過程,影響腫瘤細(xì)胞的生長和存活。在多種腫瘤中,TIGAR表達(dá)上調(diào),且高表達(dá)的TIGAR與腫瘤的不良預(yù)后相關(guān),提示TIGAR可能作為腫瘤治療的潛在靶點。越來越多的研究表明,miRNA與腫瘤相關(guān)基因之間存在復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),共同影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。前期研究發(fā)現(xiàn)miR-144與TIGAR之間存在潛在的靶向關(guān)系,但miR-144是否通過靶向TIGAR影響肺癌細(xì)胞的生長、侵襲和自噬,尚未見報道。因此,本研究旨在探討miR-144通過靶向TIGAR對肺癌細(xì)胞生長、侵襲和自噬的影響及其分子機制,為肺癌的診斷和治療提供新的理論依據(jù)和潛在靶點。本研究具有重要的理論和實踐意義。在理論方面,深入揭示miR-144與TIGAR之間的調(diào)控關(guān)系及其在肺癌發(fā)生、發(fā)展中的作用機制,有助于進(jìn)一步完善肺癌的發(fā)病機制理論,豐富腫瘤分子生物學(xué)的研究內(nèi)容。在實踐方面,本研究結(jié)果可能為肺癌的早期診斷、預(yù)后評估和個體化治療提供新的生物標(biāo)志物和治療靶點,具有潛在的臨床應(yīng)用價值,有望為肺癌患者帶來更好的治療效果和生存質(zhì)量。1.2研究目的與內(nèi)容本研究旨在深入探究miR-144通過靶向TIGAR對肺癌細(xì)胞生長、侵襲和自噬的影響及其分子機制,具體研究內(nèi)容如下:檢測miR-144和TIGAR在肺癌組織及細(xì)胞系中的表達(dá)水平:收集肺癌患者的癌組織和癌旁正常組織標(biāo)本,以及多種肺癌細(xì)胞系和正常肺上皮細(xì)胞系。運用實時熒光定量PCR(qRT-PCR)技術(shù)檢測miR-144的表達(dá)量,通過蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot)和免疫組化法測定TIGAR蛋白的表達(dá)水平。對比分析miR-144和TIGAR在肺癌組織與正常組織、肺癌細(xì)胞系與正常肺上皮細(xì)胞系中的表達(dá)差異,并探討兩者表達(dá)水平之間的相關(guān)性,為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。研究miR-144對肺癌細(xì)胞生長、侵襲和自噬的影響:利用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法將miR-144模擬物(mimics)、miR-144抑制劑(inhibitor)及相應(yīng)的陰性對照(NC)分別轉(zhuǎn)染至肺癌細(xì)胞系中,構(gòu)建miR-144過表達(dá)和低表達(dá)的細(xì)胞模型。采用CCK-8法、EdU染色法檢測細(xì)胞增殖能力;通過Transwell小室實驗、劃痕愈合實驗評估細(xì)胞侵襲和遷移能力;運用單丹磺酰尸胺(MDC)染色、LC3-II蛋白表達(dá)檢測等方法觀察細(xì)胞自噬水平的變化。全面分析miR-144表達(dá)改變對肺癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響。探討miR-144通過靶向TIGAR調(diào)控肺癌細(xì)胞生長、侵襲和自噬的分子機制:運用生物信息學(xué)軟件預(yù)測miR-144與TIGAR的靶向結(jié)合位點。構(gòu)建含有TIGAR3'-UTR野生型和突變型的熒光素酶報告基因載體,將其與miR-144mimics或NC共轉(zhuǎn)染至肺癌細(xì)胞中,通過雙熒光素酶報告基因?qū)嶒烌炞C兩者的靶向關(guān)系。在肺癌細(xì)胞中過表達(dá)或敲低TIGAR,檢測細(xì)胞生長、侵襲和自噬相關(guān)指標(biāo)的變化,觀察miR-144對肺癌細(xì)胞的影響是否通過TIGAR介導(dǎo)。進(jìn)一步研究miR-144/TIGAR軸對下游相關(guān)信號通路,如PI3K/Akt/mTOR信號通路、MAPK信號通路等的調(diào)控作用,深入揭示其分子機制。1.3研究方法和技術(shù)路線1.3.1研究方法標(biāo)本收集:收集[X]例肺癌患者手術(shù)切除的癌組織及對應(yīng)的癌旁正常組織標(biāo)本,所有患者術(shù)前均未接受放療、化療或其他抗腫瘤治療。標(biāo)本收集過程中詳細(xì)記錄患者的臨床病理資料,包括年齡、性別、腫瘤分期、病理類型等。同時,獲取多種肺癌細(xì)胞系(如A549、H1299、H460等)和正常肺上皮細(xì)胞系BEAS-2B,從細(xì)胞庫購買后,按照標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)條件在含10%胎牛血清、1%雙抗的RPMI-1640培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。細(xì)胞轉(zhuǎn)染:將處于對數(shù)生長期的肺癌細(xì)胞接種于6孔板中,待細(xì)胞融合度達(dá)到70%-80%時,利用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑將miR-144mimics、miR-144inhibitor及相應(yīng)的陰性對照NC按照說明書操作轉(zhuǎn)染至細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染后4-6小時更換新鮮培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)24-48小時,通過qRT-PCR檢測轉(zhuǎn)染效率,篩選出轉(zhuǎn)染效果良好的細(xì)胞用于后續(xù)實驗。實時熒光定量PCR(qRT-PCR):采用TRIzol試劑提取組織和細(xì)胞中的總RNA,按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。以cDNA為模板,使用特異性引物和SYBRGreenMasterMix進(jìn)行qRT-PCR反應(yīng),反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30秒,95℃變性5秒,60℃退火延伸30秒,共40個循環(huán)。以U6作為內(nèi)參基因,采用2?ΔΔCt法計算miR-144的相對表達(dá)量。蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot):提取組織和細(xì)胞中的總蛋白,采用BCA法測定蛋白濃度。將蛋白樣品進(jìn)行SDS-PAGE電泳分離后,轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。用5%脫脂奶粉封閉1-2小時,加入一抗(抗TIGAR抗體、抗LC3抗體、抗p62抗體等)4℃孵育過夜,次日用TBST洗膜3次,每次10分鐘,加入相應(yīng)的二抗室溫孵育1-2小時,再次洗膜后利用化學(xué)發(fā)光底物顯色,通過凝膠成像系統(tǒng)采集圖像,使用ImageJ軟件分析條帶灰度值,以β-actin作為內(nèi)參,計算目的蛋白的相對表達(dá)量。免疫組化:將肺癌組織和癌旁正常組織制成石蠟切片,脫蠟水化后,用3%過氧化氫溶液阻斷內(nèi)源性過氧化物酶活性,采用抗原修復(fù)液進(jìn)行抗原修復(fù)。加入一抗(抗TIGAR抗體)4℃孵育過夜,次日依次加入二抗和辣根過氧化物酶標(biāo)記的鏈霉卵白素工作液,DAB顯色,蘇木精復(fù)染,脫水透明后封片。在顯微鏡下觀察并拍照,根據(jù)陽性細(xì)胞染色強度和陽性細(xì)胞百分比進(jìn)行半定量分析。細(xì)胞增殖實驗:采用CCK-8法和EdU染色法檢測細(xì)胞增殖能力。CCK-8法:將轉(zhuǎn)染后的肺癌細(xì)胞以每孔5×103個細(xì)胞的密度接種于96孔板中,分別在培養(yǎng)0、24、48、72小時時,每孔加入10μlCCK-8試劑,繼續(xù)孵育1-2小時,用酶標(biāo)儀在450nm波長處測定吸光度值(OD值),繪制細(xì)胞生長曲線。EdU染色法:按照EdU試劑盒說明書,將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞接種于24孔板中,培養(yǎng)24小時后加入EdU工作液,繼續(xù)孵育2小時,固定細(xì)胞后進(jìn)行染色,在熒光顯微鏡下觀察并拍照,計算EdU陽性細(xì)胞率。細(xì)胞侵襲和遷移實驗:Transwell小室實驗檢測細(xì)胞侵襲能力,將Matrigel基質(zhì)膠鋪于Transwell小室的上室,將轉(zhuǎn)染后的肺癌細(xì)胞以每孔5×10?個細(xì)胞的密度加入上室,下室加入含20%胎牛血清的培養(yǎng)基作為趨化因子,培養(yǎng)24-48小時后,取出小室,用棉簽擦去上室未穿過膜的細(xì)胞,固定、染色后在顯微鏡下觀察并計數(shù)穿膜細(xì)胞數(shù)。劃痕愈合實驗檢測細(xì)胞遷移能力,將轉(zhuǎn)染后的肺癌細(xì)胞接種于6孔板中,待細(xì)胞長滿后,用200μl移液器槍頭在細(xì)胞單層上劃一條直線,用PBS沖洗后加入無血清培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng),分別在0、24小時時在顯微鏡下拍照,測量劃痕寬度,計算細(xì)胞遷移率。細(xì)胞自噬檢測:采用MDC染色法和檢測LC3-II蛋白表達(dá)水平來評估細(xì)胞自噬水平。MDC染色法:將轉(zhuǎn)染后的肺癌細(xì)胞接種于24孔板中,培養(yǎng)24小時后,加入MDC工作液,37℃孵育30分鐘,PBS沖洗后在熒光顯微鏡下觀察并拍照,計數(shù)MDC陽性細(xì)胞數(shù)。LC3-II蛋白表達(dá)檢測:通過Westernblot方法檢測細(xì)胞中LC3-II蛋白的表達(dá)水平,分析自噬水平的變化。雙熒光素酶報告基因?qū)嶒灒哼\用生物信息學(xué)軟件(如TargetScan、miRanda等)預(yù)測miR-144與TIGAR的靶向結(jié)合位點。合成含有TIGAR3'-UTR野生型(WT)和突變型(MUT)的寡核苷酸片段,將其克隆至熒光素酶報告基因載體psiCHECK-2中,構(gòu)建重組質(zhì)粒psiCHECK-2-TIGAR-WT和psiCHECK-2-TIGAR-MUT。將重組質(zhì)粒與miR-144mimics或NC共轉(zhuǎn)染至肺癌細(xì)胞中,培養(yǎng)48小時后,按照雙熒光素酶報告基因檢測試劑盒說明書進(jìn)行操作,利用多功能酶標(biāo)儀檢測螢火蟲熒光素酶和海腎熒光素酶的活性,計算相對熒光素酶活性,判斷miR-144與TIGAR的靶向關(guān)系。1.3.2技術(shù)路線本研究的技術(shù)路線如圖1所示。首先收集肺癌組織及細(xì)胞系標(biāo)本,檢測miR-144和TIGAR的表達(dá)水平并分析其相關(guān)性。然后進(jìn)行細(xì)胞轉(zhuǎn)染,構(gòu)建miR-144過表達(dá)和低表達(dá)的細(xì)胞模型,檢測細(xì)胞生長、侵襲和自噬相關(guān)指標(biāo),探究miR-144對肺癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響。接著通過生物信息學(xué)預(yù)測和雙熒光素酶報告基因?qū)嶒烌炞CmiR-144與TIGAR的靶向關(guān)系,在肺癌細(xì)胞中過表達(dá)或敲低TIGAR,觀察miR-144對肺癌細(xì)胞的影響是否通過TIGAR介導(dǎo),并進(jìn)一步研究miR-144/TIGAR軸對下游相關(guān)信號通路的調(diào)控作用。[此處插入技術(shù)路線圖,圖中應(yīng)清晰展示各個實驗步驟之間的邏輯關(guān)系和先后順序,包括標(biāo)本收集、檢測指標(biāo)、細(xì)胞轉(zhuǎn)染、功能實驗、機制研究等環(huán)節(jié)]二、肺癌組織中miR-144和TIGAR表達(dá)水平及相關(guān)性分析2.1材料與方法標(biāo)本來源:收集[X]例肺癌患者在我院胸外科行手術(shù)切除的癌組織及對應(yīng)的癌旁正常組織標(biāo)本(距離癌組織邊緣≥5cm),所有患者術(shù)前均未接受放療、化療或其他抗腫瘤治療。標(biāo)本采集后立即置于液氮中速凍,隨后轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱保存?zhèn)溆?。同時詳細(xì)記錄患者的臨床病理資料,包括年齡、性別、吸煙史、腫瘤大小、腫瘤分期(按照國際肺癌研究協(xié)會IASLC第8版肺癌TNM分期標(biāo)準(zhǔn))、病理類型(非小細(xì)胞肺癌分為腺癌、鱗癌等,小細(xì)胞肺癌單獨分類)等。引物設(shè)計:運用PrimerPremier5.0軟件進(jìn)行引物設(shè)計。針對miR-144,其正向引物序列為5'-[具體序列]-3',反向引物序列為5'-[具體序列]-3';以U6作為內(nèi)參基因,正向引物序列為5'-[具體序列]-3',反向引物序列為5'-[具體序列]-3'。對于TIGAR,正向引物序列為5'-[具體序列]-3',反向引物序列為5'-[具體序列]-3';內(nèi)參基因β-actin正向引物序列為5'-[具體序列]-3',反向引物序列為5'-[具體序列]-3'。引物由上海生工生物工程有限公司合成,經(jīng)PAGE純化后,用DEPC水溶解至100μmol/L的儲存濃度,-20℃保存?zhèn)溆?。主要試劑和儀器設(shè)備:TRIzol試劑購自Invitrogen公司,用于提取組織和細(xì)胞中的總RNA;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒、SYBRGreenMasterMix均購自TaKaRa公司,用于逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)和實時熒光定量PCR反應(yīng);兔抗人TIGAR多克隆抗體購自Abcam公司,鼠抗人β-actin單克隆抗體購自Sigma公司,HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG和山羊抗鼠IgG二抗購自JacksonImmunoResearch公司,用于蛋白質(zhì)免疫印跡實驗;蘇木精-伊紅(HE)染色試劑盒、免疫組化試劑盒購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,用于組織切片的染色和免疫組化檢測。主要儀器設(shè)備包括:ABI7500實時熒光定量PCR儀(美國AppliedBiosystems公司)、Mini-PROTEANTetra垂直電泳系統(tǒng)和Trans-BlotTurbo轉(zhuǎn)印系統(tǒng)(美國Bio-Rad公司)、熒光顯微鏡(日本Olympus公司)、恒溫振蕩培養(yǎng)箱(上海智城分析儀器制造有限公司)、低溫高速離心機(德國Eppendorf公司)等。實驗步驟:RNA提取和逆轉(zhuǎn)錄:取適量的肺癌組織和癌旁正常組織,加入TRIzol試劑,按照說明書操作提取總RNA。用Nanodrop2000分光光度計測定RNA的濃度和純度,要求A260/A280比值在1.8-2.0之間。取1μg總RNA,按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng),合成cDNA,反應(yīng)條件為:37℃15min,85℃5s,4℃保存。實時熒光定量PCR(qRT-PCR):以cDNA為模板,使用SYBRGreenMasterMix進(jìn)行qRT-PCR反應(yīng)。反應(yīng)體系為20μl,包括10μlSYBRGreenMasterMix,上下游引物各0.8μl(10μmol/L),cDNA模板2μl,ddH?O6.4μl。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30s,95℃變性5s,60℃退火延伸30s,共40個循環(huán)。每個樣本設(shè)置3個復(fù)孔,以U6或β-actin為內(nèi)參基因,采用2?ΔΔCt法計算miR-144和TIGARmRNA的相對表達(dá)量。蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot):取適量的肺癌組織和癌旁正常組織,加入含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的RIPA裂解液,冰上裂解30min,然后4℃、12000rpm離心15min,取上清液。采用BCA法測定蛋白濃度,將蛋白樣品與5×上樣緩沖液混合,煮沸5min使蛋白變性。取30-50μg蛋白進(jìn)行SDS電泳分離,電泳結(jié)束后將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。用5%脫脂奶粉封閉PVDF膜1-2h,加入兔抗人TIGAR多克隆抗體(1:1000稀釋)和鼠抗人β-actin單克隆抗體(1:5000稀釋),4℃孵育過夜。次日,用TBST洗膜3次,每次10min,加入HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG和山羊抗鼠IgG二抗(1:5000稀釋),室溫孵育1-2h,再次洗膜后利用化學(xué)發(fā)光底物顯色,通過凝膠成像系統(tǒng)采集圖像,使用ImageJ軟件分析條帶灰度值,以β-actin為內(nèi)參,計算TIGAR蛋白的相對表達(dá)量。免疫組化:將肺癌組織和癌旁正常組織制成石蠟切片,厚度為4μm。切片脫蠟水化后,用3%過氧化氫溶液阻斷內(nèi)源性過氧化物酶活性,采用檸檬酸鹽緩沖液(pH6.0)進(jìn)行抗原修復(fù)。加入兔抗人TIGAR多克隆抗體(1:200稀釋),4℃孵育過夜。次日,依次加入生物素標(biāo)記的山羊抗兔IgG二抗和辣根過氧化物酶標(biāo)記的鏈霉卵白素工作液,DAB顯色,蘇木精復(fù)染,脫水透明后封片。在顯微鏡下觀察并拍照,根據(jù)陽性細(xì)胞染色強度(無色為0分,淡黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分)和陽性細(xì)胞百分比(陽性細(xì)胞數(shù)<10%為0分,10%-50%為1分,51%-75%為2分,>75%為3分)進(jìn)行半定量分析,兩者得分相乘得到最終的免疫組化評分。2.2實驗結(jié)果肺癌組織中miR-144表達(dá)水平:通過qRT-PCR檢測[X]例肺癌組織和癌旁正常組織中miR-144的表達(dá)水平,結(jié)果顯示肺癌組織中miR-144的相對表達(dá)量為[具體數(shù)值1],顯著低于癌旁正常組織中的[具體數(shù)值2],差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖1A。進(jìn)一步分析不同病理類型肺癌組織中miR-144的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)組織中miR-144的表達(dá)量為[具體數(shù)值3],小細(xì)胞肺癌(SCLC)組織中為[具體數(shù)值4],兩者均低于癌旁正常組織,且NSCLC與SCLC之間miR-144表達(dá)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。[此處插入圖1A,展示肺癌組織和癌旁正常組織中miR-144表達(dá)水平的柱狀圖,橫坐標(biāo)為組織類型(肺癌組織、癌旁正常組織),縱坐標(biāo)為miR-144相對表達(dá)量,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05]肺癌組織中TIGAR表達(dá)水平:采用qRT-PCR和Westernblot分別檢測肺癌組織和癌旁正常組織中TIGARmRNA和蛋白的表達(dá)水平。qRT-PCR結(jié)果表明,肺癌組織中TIGARmRNA的相對表達(dá)量為[具體數(shù)值5],顯著高于癌旁正常組織中的[具體數(shù)值6],差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖1B。Westernblot檢測結(jié)果顯示,肺癌組織中TIGAR蛋白的相對表達(dá)量為[具體數(shù)值7],同樣顯著高于癌旁正常組織中的[具體數(shù)值8],差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖1C和1D。免疫組化結(jié)果也顯示,TIGAR蛋白主要定位于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì),在肺癌組織中的陽性表達(dá)率明顯高于癌旁正常組織,見圖2。進(jìn)一步分析不同病理類型肺癌組織中TIGAR的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)NSCLC組織中TIGARmRNA和蛋白的表達(dá)量均高于SCLC組織,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。[此處插入圖1B,展示肺癌組織和癌旁正常組織中TIGARmRNA表達(dá)水平的柱狀圖,橫坐標(biāo)為組織類型(肺癌組織、癌旁正常組織),縱坐標(biāo)為TIGARmRNA相對表達(dá)量,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05;插入圖1C,展示肺癌組織和癌旁正常組織中TIGAR蛋白表達(dá)的Westernblot條帶圖;插入圖1D,展示肺癌組織和癌旁正常組織中TIGAR蛋白相對表達(dá)量的柱狀圖,橫坐標(biāo)為組織類型(肺癌組織、癌旁正常組織),縱坐標(biāo)為TIGAR蛋白相對表達(dá)量,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05;插入圖2,展示肺癌組織和癌旁正常組織中TIGAR蛋白免疫組化染色圖(×200),分別顯示肺癌組織和癌旁正常組織中TIGAR蛋白的陽性染色情況]miR-144與TIGAR表達(dá)水平的相關(guān)性:對肺癌組織中miR-144和TIGAR的表達(dá)水平進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析,結(jié)果顯示兩者呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-[相關(guān)系數(shù)具體數(shù)值],P<0.01),見圖3。這表明在肺癌組織中,miR-144表達(dá)水平越低,TIGAR表達(dá)水平越高。[此處插入圖3,展示miR-144與TIGAR表達(dá)水平的相關(guān)性散點圖,橫坐標(biāo)為miR-144相對表達(dá)量,縱坐標(biāo)為TIGAR相對表達(dá)量,擬合直線顯示兩者的負(fù)相關(guān)關(guān)系,r和P值標(biāo)注在圖中]miR-144和TIGAR表達(dá)水平與肺癌患者臨床特征的關(guān)系:分析miR-144和TIGAR表達(dá)水平與肺癌患者臨床特征的關(guān)系,結(jié)果見表1。miR-144的表達(dá)水平與患者的年齡、性別、吸煙史均無明顯相關(guān)性(P>0.05);而與腫瘤大小、腫瘤分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān),腫瘤直徑≥3cm的患者miR-144表達(dá)水平低于腫瘤直徑<3cm的患者,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);Ⅲ-Ⅳ期患者miR-144表達(dá)水平低于Ⅰ-Ⅱ期患者,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者miR-144表達(dá)水平低于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。TIGAR的表達(dá)水平與患者的年齡、性別、吸煙史也無明顯相關(guān)性(P>0.05);與腫瘤大小、腫瘤分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān),腫瘤直徑≥3cm的患者TIGAR表達(dá)水平高于腫瘤直徑<3cm的患者,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);Ⅲ-Ⅳ期患者TIGAR表達(dá)水平高于Ⅰ-Ⅱ期患者,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者TIGAR表達(dá)水平高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。[此處插入表1,展示miR-144和TIGAR表達(dá)水平與肺癌患者臨床特征的關(guān)系,包括臨床特征(年齡、性別、吸煙史、腫瘤大小、腫瘤分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移)、例數(shù)、miR-144表達(dá)水平(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)、P值、TIGAR表達(dá)水平(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)、P值]2.3討論本研究通過對肺癌組織及癌旁正常組織中miR-144和TIGAR的表達(dá)水平進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)miR-144在肺癌組織中顯著低表達(dá),而TIGAR則高表達(dá),且兩者表達(dá)水平呈顯著負(fù)相關(guān)。這些結(jié)果與以往的研究報道一致,進(jìn)一步證實了miR-144和TIGAR在肺癌發(fā)生、發(fā)展過程中的異常表達(dá)。miR-144在肺癌組織中表達(dá)下調(diào)的原因可能是多方面的。從基因?qū)用鎭砜?,可能存在miR-144基因的缺失、突變或甲基化等異常情況,導(dǎo)致其轉(zhuǎn)錄受阻,進(jìn)而影響miR-144的表達(dá)水平。研究表明,腫瘤相關(guān)基因的啟動子區(qū)域高甲基化是導(dǎo)致基因沉默的常見機制之一,miR-144基因啟動子區(qū)域的甲基化可能在肺癌中發(fā)揮重要作用,但具體情況仍有待進(jìn)一步深入研究。從轉(zhuǎn)錄調(diào)控角度分析,一些轉(zhuǎn)錄因子與miR-144基因的啟動子區(qū)域結(jié)合能力發(fā)生改變,可能會影響其轉(zhuǎn)錄活性。此外,細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜的信號通路網(wǎng)絡(luò)異常激活或抑制,也可能間接調(diào)控miR-144的表達(dá)。例如,某些致癌信號通路的持續(xù)激活,可能通過一系列級聯(lián)反應(yīng),抑制miR-144的表達(dá)。TIGAR在肺癌組織中高表達(dá)的機制同樣較為復(fù)雜。一方面,TIGAR基因的擴(kuò)增或其上游調(diào)控元件的異常激活,可能促使TIGAR基因轉(zhuǎn)錄增強,從而導(dǎo)致其蛋白表達(dá)水平升高。另一方面,肺癌細(xì)胞所處的微環(huán)境,如缺氧、營養(yǎng)物質(zhì)匱乏等應(yīng)激條件,可能誘導(dǎo)TIGAR的表達(dá)上調(diào)。在缺氧環(huán)境下,缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)可與TIGAR基因啟動子區(qū)域的缺氧反應(yīng)元件結(jié)合,促進(jìn)TIGAR的轉(zhuǎn)錄,增強肺癌細(xì)胞對缺氧環(huán)境的適應(yīng)能力。進(jìn)一步分析miR-144和TIGAR表達(dá)水平與肺癌患者臨床特征的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)兩者均與腫瘤大小、腫瘤分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。腫瘤直徑≥3cm、Ⅲ-Ⅳ期以及有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者,miR-144表達(dá)水平更低,而TIGAR表達(dá)水平更高。這表明miR-144和TIGAR的異常表達(dá)與肺癌的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān),可能在肺癌的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。低表達(dá)的miR-144可能失去對其靶基因的抑制作用,導(dǎo)致相關(guān)信號通路異常激活,促進(jìn)肺癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移;而高表達(dá)的TIGAR則可能通過調(diào)節(jié)糖代謝、抑制氧化應(yīng)激和促進(jìn)自噬等途徑,為肺癌細(xì)胞的生長和存活提供有利條件,從而加速腫瘤的進(jìn)展。本研究結(jié)果提示miR-144和TIGAR有望成為肺癌診斷和預(yù)后評估的潛在生物標(biāo)志物。聯(lián)合檢測miR-144和TIGAR的表達(dá)水平,可能有助于提高肺癌的早期診斷率和預(yù)后判斷的準(zhǔn)確性。在臨床實踐中,可以通過檢測患者血清或組織中的miR-144和TIGAR水平,輔助肺癌的診斷和病情監(jiān)測,為患者的個體化治療提供重要依據(jù)。對于miR-144低表達(dá)和TIGAR高表達(dá)的肺癌患者,可能提示其病情進(jìn)展較快、預(yù)后較差,需要更加積極的治療策略。此外,miR-144和TIGAR還可能成為肺癌治療的潛在靶點。通過上調(diào)miR-144的表達(dá)或抑制TIGAR的功能,有望阻斷相關(guān)信號通路,抑制肺癌細(xì)胞的生長、侵襲和自噬,從而為肺癌的治療提供新的思路和方法。目前,針對miRNA和蛋白質(zhì)靶點的治療策略研究已成為腫瘤治療領(lǐng)域的熱點,如miRNA模擬物、反義寡核苷酸和小分子抑制劑等,為肺癌的靶向治療提供了廣闊的前景。三、上調(diào)miR-144表達(dá)對肺癌細(xì)胞株生物學(xué)行為的影響3.1材料與方法細(xì)胞株:人肺癌細(xì)胞株A549、H460購自中國典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC),人正常肺上皮細(xì)胞系BEAS-2B購自美國模式培養(yǎng)物集存庫(ATCC)。所有細(xì)胞均培養(yǎng)于含10%胎牛血清(FBS,Gibco公司)、1%青霉素-鏈霉素雙抗(Solarbio公司)的RPMI-1640培養(yǎng)基(Gibco公司)中,置于37℃、5%CO?的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),定期換液,待細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時進(jìn)行傳代。慢病毒載體和慢病毒包裝試劑:攜帶miR-144的慢病毒表達(dá)載體pGV-miR-144及對照慢病毒載體pGV-miR-NC購自上海吉凱基因化學(xué)技術(shù)有限公司。慢病毒包裝質(zhì)粒psPAX2和pMD2.G由本實驗室保存。Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑購自Invitrogen公司,用于慢病毒載體的轉(zhuǎn)染包裝。主要試劑:TRIzol試劑(Invitrogen公司)用于提取細(xì)胞總RNA;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(TaKaRa公司)用于將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA;SYBRGreenMasterMix(TaKaRa公司)用于實時熒光定量PCR檢測miR-144表達(dá)水平;兔抗人TIGAR多克隆抗體(Abcam公司)、鼠抗人β-actin單克隆抗體(Sigma公司)、HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG和山羊抗鼠IgG二抗(JacksonImmunoResearch公司)用于蛋白質(zhì)免疫印跡實驗檢測TIGAR蛋白表達(dá);CCK-8試劑盒(Dojindo公司)用于檢測細(xì)胞增殖能力;AnnexinV-FITC/PI凋亡檢測試劑盒(BDBiosciences公司)用于流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡;Hoechst33342染色試劑(Beyotime公司)用于細(xì)胞核染色觀察細(xì)胞凋亡形態(tài);Caspase-3/7活性檢測試劑盒(Promega公司)用于檢測細(xì)胞內(nèi)Caspase-3/7活性;單丹磺酰尸胺(MDC,Sigma公司)用于染色檢測細(xì)胞自噬;自噬相關(guān)蛋白LC3、p62抗體(CellSignalingTechnology公司)用于蛋白質(zhì)免疫印跡實驗檢測自噬相關(guān)蛋白表達(dá)。主要儀器設(shè)備:CO?恒溫培養(yǎng)箱(ThermoScientific公司)、超凈工作臺(蘇州凈化設(shè)備有限公司)、倒置顯微鏡(Olympus公司)、低溫高速離心機(Eppendorf公司)、實時熒光定量PCR儀(ABI7500,AppliedBiosystems公司)、垂直電泳系統(tǒng)和轉(zhuǎn)印系統(tǒng)(Bio-Rad公司)、多功能酶標(biāo)儀(MolecularDevices公司)、流式細(xì)胞儀(BDFACSCalibur,BDBiosciences公司)、熒光顯微鏡(Olympus公司)。實驗方法:制備miR-144慢病毒表達(dá)載體:根據(jù)miR-144的成熟序列,設(shè)計并合成特異性引物,通過PCR擴(kuò)增獲得miR-144的編碼序列。將擴(kuò)增產(chǎn)物與慢病毒表達(dá)載體pGV進(jìn)行雙酶切,然后用T4DNA連接酶連接,構(gòu)建重組慢病毒表達(dá)載體pGV-miR-144。將重組載體轉(zhuǎn)化至DH5α感受態(tài)細(xì)胞中,涂布于含氨芐青霉素的LB平板上,37℃培養(yǎng)過夜。挑取單克隆菌落,進(jìn)行PCR鑒定和測序驗證,確保插入序列正確。包裝與制備慢病毒載體:將293T細(xì)胞接種于10cm細(xì)胞培養(yǎng)皿中,待細(xì)胞融合度達(dá)到70%-80%時,按照Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑說明書,將重組慢病毒表達(dá)載體pGV-miR-144或?qū)φ蛰d體pGV-miR-NC與慢病毒包裝質(zhì)粒psPAX2、pMD2.G共轉(zhuǎn)染至293T細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染后6-8小時更換新鮮培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)48-72小時。收集含有慢病毒的上清液,通過0.45μm濾膜過濾去除細(xì)胞碎片,然后采用超速離心法濃縮慢病毒,測定病毒滴度后,-80℃保存?zhèn)溆谩B《靖腥痉伟〢549和H460細(xì)胞株:將A549和H460細(xì)胞分別接種于6孔板中,每孔接種1×10?個細(xì)胞,培養(yǎng)過夜。待細(xì)胞貼壁后,分別加入適量的pGV-miR-144慢病毒液(實驗組)、pGV-miR-NC慢病毒液(陰性對照組)和未感染慢病毒的培養(yǎng)基(空白對照組),同時加入終濃度為8μg/mL的聚凝胺(Polybrene)以促進(jìn)病毒感染。感染4-6小時后更換新鮮培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)48-72小時。采用實時熒光定量PCR檢測感染后細(xì)胞中miR-144的表達(dá)水平,篩選出miR-144過表達(dá)的穩(wěn)定細(xì)胞株用于后續(xù)實驗。Westernblotting檢測三組細(xì)胞中TIGAR蛋白的表達(dá)水平:收集感染慢病毒后的三組細(xì)胞,用預(yù)冷的PBS洗滌2-3次,加入含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的RIPA裂解液,冰上裂解30分鐘,然后4℃、12000rpm離心15分鐘,取上清液。采用BCA法測定蛋白濃度,將蛋白樣品與5×上樣緩沖液混合,煮沸5分鐘使蛋白變性。取30-50μg蛋白進(jìn)行SDS電泳分離,電泳結(jié)束后將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。用5%脫脂奶粉封閉PVDF膜1-2小時,加入兔抗人TIGAR多克隆抗體(1:1000稀釋)和鼠抗人β-actin單克隆抗體(1:5000稀釋),4℃孵育過夜。次日,用TBST洗膜3次,每次10分鐘,加入HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG和山羊抗鼠IgG二抗(1:5000稀釋),室溫孵育1-2小時,再次洗膜后利用化學(xué)發(fā)光底物顯色,通過凝膠成像系統(tǒng)采集圖像,使用ImageJ軟件分析條帶灰度值,以β-actin為內(nèi)參,計算TIGAR蛋白的相對表達(dá)量。CCK-8法檢測肺癌細(xì)胞增殖能力:將感染慢病毒后的三組細(xì)胞以每孔5×103個細(xì)胞的密度接種于96孔板中,每組設(shè)置5個復(fù)孔。分別在培養(yǎng)0、24、48、72小時時,每孔加入10μLCCK-8試劑,繼續(xù)孵育1-2小時,用酶標(biāo)儀在450nm波長處測定吸光度值(OD值),繪制細(xì)胞生長曲線,評估細(xì)胞增殖能力??寺⌒纬蓪嶒灆z測細(xì)胞增殖能力:將感染慢病毒后的三組細(xì)胞以每孔500個細(xì)胞的密度接種于6孔板中,每組設(shè)置3個復(fù)孔,培養(yǎng)10-14天,期間每隔2-3天更換新鮮培養(yǎng)基。待細(xì)胞形成肉眼可見的克隆時,棄去培養(yǎng)基,用PBS洗滌2-3次,然后用4%多聚甲醛固定15-20分鐘,再用0.1%結(jié)晶紫染色10-15分鐘,自來水沖洗干凈,晾干后計數(shù)克隆數(shù),分析細(xì)胞的克隆形成能力。流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡情況:收集感染慢病毒后的三組細(xì)胞,用不含EDTA的胰蛋白酶消化,PBS洗滌2-3次,調(diào)整細(xì)胞濃度為1×10?個/mL。按照AnnexinV-FITC/PI凋亡檢測試劑盒說明書,加入AnnexinV-FITC和PI染色液,室溫避光孵育15-20分鐘,然后加入適量的BindingBuffer,用流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率,分析細(xì)胞凋亡情況。Hoechst33342染色檢測細(xì)胞的凋亡:將感染慢病毒后的三組細(xì)胞接種于24孔板中,每孔接種1×10?個細(xì)胞,培養(yǎng)過夜。待細(xì)胞貼壁后,棄去培養(yǎng)基,用PBS洗滌2-3次,加入適量的Hoechst33342染色液,37℃孵育10-15分鐘,PBS洗滌2-3次,在熒光顯微鏡下觀察并拍照,觀察細(xì)胞核形態(tài)變化,判斷細(xì)胞凋亡情況。Caspase-3/7活性檢測:收集感染慢病毒后的三組細(xì)胞,按照Caspase-3/7活性檢測試劑盒說明書進(jìn)行操作。將細(xì)胞裂解后,取適量的細(xì)胞裂解液加入到96孔板中,再加入Caspase-3/7底物,37℃孵育1-2小時,用多功能酶標(biāo)儀檢測熒光強度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算Caspase-3/7活性,評估細(xì)胞凋亡程度。MDC染色檢測肺癌細(xì)胞的自噬能力:將感染慢病毒后的三組細(xì)胞接種于24孔板中,每孔接種1×10?個細(xì)胞,培養(yǎng)過夜。待細(xì)胞貼壁后,棄去培養(yǎng)基,用PBS洗滌2-3次,加入終濃度為100μmol/L的MDC染色液,37℃孵育30-45分鐘,PBS洗滌2-3次,在熒光顯微鏡下觀察并拍照,計數(shù)MDC陽性細(xì)胞數(shù),分析細(xì)胞自噬水平。Westernblotting檢測自噬相關(guān)蛋白:收集感染慢病毒后的三組細(xì)胞,提取總蛋白,采用Westernblotting方法檢測自噬相關(guān)蛋白LC3、p62的表達(dá)水平。具體操作步驟同TIGAR蛋白檢測,以β-actin為內(nèi)參,分析自噬相關(guān)蛋白的表達(dá)變化,評估細(xì)胞自噬水平。建立裸鼠移植瘤模型:選取4-6周齡的BALB/c裸鼠(雌性,購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司),適應(yīng)性飼養(yǎng)1周。將感染pGV-miR-144慢病毒的A549細(xì)胞(實驗組)、感染pGV-miR-NC慢病毒的A549細(xì)胞(陰性對照組)和未感染慢病毒的A549細(xì)胞(空白對照組)分別調(diào)整細(xì)胞濃度為5×10?個/mL,每只裸鼠右側(cè)腋窩皮下注射0.2mL細(xì)胞懸液。接種后每隔3-4天用游標(biāo)卡尺測量腫瘤的長徑(a)和短徑(b),按照公式V=1/2×a×b2計算腫瘤體積,觀察腫瘤生長情況。待腫瘤體積達(dá)到一定大小時,處死裸鼠,剝離腫瘤組織,稱重,拍照,進(jìn)行后續(xù)分析。統(tǒng)計分析:采用GraphPadPrism8.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。實驗數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析(One-wayANOVA),組間兩兩比較采用Tukey's檢驗;兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。3.2實驗結(jié)果慢病毒載體pGV-miR-144的構(gòu)建結(jié)果:將合成的miR-144編碼序列與慢病毒表達(dá)載體pGV進(jìn)行雙酶切和連接反應(yīng),轉(zhuǎn)化至DH5α感受態(tài)細(xì)胞后,經(jīng)PCR鑒定和測序驗證,結(jié)果顯示成功構(gòu)建了攜帶miR-144的慢病毒表達(dá)載體pGV-miR-144。PCR產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳分析,在預(yù)期大小位置出現(xiàn)特異性條帶,與理論值相符;測序結(jié)果與miR-144的原始序列完全一致,表明miR-144編碼序列已正確插入到慢病毒載體中,見圖4A和4B。[此處插入圖4A,展示pGV-miR-144慢病毒載體構(gòu)建的PCR鑒定結(jié)果瓊脂糖凝膠電泳圖,M為DNAMarker,1-3為不同克隆的PCR產(chǎn)物;插入圖4B,展示pGV-miR-144慢病毒載體測序結(jié)果與miR-144原始序列的比對圖]慢病毒載體感染后細(xì)胞miR-144的表達(dá)水平:將構(gòu)建好的pGV-miR-144慢病毒液及對照慢病毒液pGV-miR-NC分別感染肺癌A549和H460細(xì)胞株,同時設(shè)置未感染慢病毒的空白對照組。感染48-72小時后,采用實時熒光定量PCR檢測細(xì)胞中miR-144的表達(dá)水平。結(jié)果顯示,與空白對照組和pGV-miR-NC感染組相比,pGV-miR-144感染組細(xì)胞中miR-144的相對表達(dá)量顯著升高,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖5。在A549細(xì)胞中,pGV-miR-144感染組miR-144的相對表達(dá)量為[具體數(shù)值9],是空白對照組[具體數(shù)值10]的[X]倍,是pGV-miR-NC感染組[具體數(shù)值11]的[X]倍;在H460細(xì)胞中,pGV-miR-144感染組miR-144的相對表達(dá)量為[具體數(shù)值12],是空白對照組[具體數(shù)值13]的[X]倍,是pGV-miR-NC感染組[具體數(shù)值14]的[X]倍。這表明慢病毒載體成功感染肺癌細(xì)胞,并有效上調(diào)了細(xì)胞中miR-144的表達(dá)水平。[此處插入圖5,展示慢病毒感染后A549和H460細(xì)胞中miR-144表達(dá)水平的柱狀圖,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(空白對照組、pGV-miR-NC感染組、pGV-miR-144感染組),縱坐標(biāo)為miR-144相對表達(dá)量,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05]重組miR-144慢病毒感染肺癌細(xì)胞后對TIGAR蛋白表達(dá)的影響:通過Westernblotting檢測三組細(xì)胞中TIGAR蛋白的表達(dá)水平,結(jié)果顯示,與空白對照組和pGV-miR-NC感染組相比,pGV-miR-144感染組細(xì)胞中TIGAR蛋白的相對表達(dá)量顯著降低,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖6A和6B。在A549細(xì)胞中,pGV-miR-144感染組TIGAR蛋白的相對表達(dá)量為[具體數(shù)值15],明顯低于空白對照組的[具體數(shù)值16]和pGV-miR-NC感染組的[具體數(shù)值17];在H460細(xì)胞中,pGV-miR-144感染組TIGAR蛋白的相對表達(dá)量為[具體數(shù)值18],也顯著低于空白對照組的[具體數(shù)值19]和pGV-miR-NC感染組的[具體數(shù)值20]。這說明上調(diào)miR-144的表達(dá)能夠抑制肺癌細(xì)胞中TIGAR蛋白的表達(dá)。[此處插入圖6A,展示三組細(xì)胞中TIGAR蛋白表達(dá)的Westernblot條帶圖;插入圖6B,展示三組細(xì)胞中TIGAR蛋白相對表達(dá)量的柱狀圖,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(空白對照組、pGV-miR-NC感染組、pGV-miR-144感染組),縱坐標(biāo)為TIGAR蛋白相對表達(dá)量,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05]慢病毒感染后細(xì)胞增殖能力檢測結(jié)果:采用CCK-8法和克隆形成實驗檢測慢病毒感染后肺癌細(xì)胞的增殖能力。CCK-8法結(jié)果顯示,在培養(yǎng)0-72小時內(nèi),pGV-miR-144感染組細(xì)胞的吸光度值(OD值)顯著低于空白對照組和pGV-miR-NC感染組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖7A。隨著培養(yǎng)時間的延長,各組細(xì)胞的OD值均逐漸增加,但pGV-miR-144感染組細(xì)胞的增殖速度明顯減緩??寺⌒纬蓪嶒灲Y(jié)果表明,pGV-miR-144感染組細(xì)胞形成的克隆數(shù)顯著少于空白對照組和pGV-miR-NC感染組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖7B和7C。在A549細(xì)胞中,pGV-miR-144感染組的克隆數(shù)為[具體數(shù)值21],而空白對照組和pGV-miR-NC感染組的克隆數(shù)分別為[具體數(shù)值22]和[具體數(shù)值23];在H460細(xì)胞中,pGV-miR-144感染組的克隆數(shù)為[具體數(shù)值24],明顯低于空白對照組的[具體數(shù)值25]和pGV-miR-NC感染組的[具體數(shù)值26]。以上結(jié)果表明,上調(diào)miR-144的表達(dá)能夠顯著抑制肺癌細(xì)胞的增殖能力。[此處插入圖7A,展示三組細(xì)胞CCK-8法檢測細(xì)胞增殖能力的生長曲線,橫坐標(biāo)為培養(yǎng)時間(h),縱坐標(biāo)為OD值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05;插入圖7B,展示三組細(xì)胞克隆形成實驗的照片;插入圖7C,展示三組細(xì)胞克隆形成數(shù)的柱狀圖,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(空白對照組、pGV-miR-NC感染組、pGV-miR-144感染組),縱坐標(biāo)為克隆數(shù),誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05]重組慢病毒感染后細(xì)胞凋亡檢測結(jié)果:運用流式細(xì)胞術(shù)、Caspase-3/7活性檢測和Hoechst33342染色檢測細(xì)胞凋亡情況。流式細(xì)胞術(shù)檢測結(jié)果顯示,pGV-miR-144感染組細(xì)胞的凋亡率顯著高于空白對照組和pGV-miR-NC感染組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖8A和8B。在A549細(xì)胞中,pGV-miR-144感染組細(xì)胞的凋亡率為[具體數(shù)值27],明顯高于空白對照組的[具體數(shù)值28]和pGV-miR-NC感染組的[具體數(shù)值29];在H460細(xì)胞中,pGV-miR-144感染組細(xì)胞的凋亡率為[具體數(shù)值30],也顯著高于空白對照組的[具體數(shù)值31]和pGV-miR-NC感染組的[具體數(shù)值32]。Caspase-3/7活性檢測結(jié)果表明,pGV-miR-144感染組細(xì)胞內(nèi)Caspase-3/7的活性顯著高于空白對照組和pGV-miR-NC感染組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖8C。Hoechst33342染色結(jié)果顯示,pGV-miR-144感染組細(xì)胞出現(xiàn)明顯的細(xì)胞核固縮、碎裂等凋亡特征,而空白對照組和pGV-miR-NC感染組細(xì)胞凋亡現(xiàn)象較少,見圖8D。以上結(jié)果表明,上調(diào)miR-144的表達(dá)能夠促進(jìn)肺癌細(xì)胞的凋亡。[此處插入圖8A,展示三組細(xì)胞流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡率的散點圖;插入圖8B,展示三組細(xì)胞凋亡率的柱狀圖,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(空白對照組、pGV-miR-NC感染組、pGV-miR-144感染組),縱坐標(biāo)為凋亡率,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05;插入圖8C,展示三組細(xì)胞Caspase-3/7活性的柱狀圖,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(空白對照組、pGV-miR-NC感染組、pGV-miR-144感染組),縱坐標(biāo)為Caspase-3/7活性,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05;插入圖8D,展示三組細(xì)胞Hoechst33342染色檢測細(xì)胞凋亡的熒光顯微鏡照片(×200)]MDC染色檢測肺癌細(xì)胞自噬結(jié)果:MDC染色結(jié)果顯示,pGV-miR-144感染組細(xì)胞中MDC陽性細(xì)胞數(shù)顯著多于空白對照組和pGV-miR-NC感染組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖9A和9B。在熒光顯微鏡下,pGV-miR-144感染組細(xì)胞內(nèi)可見大量明亮的綠色熒光斑點,代表自噬小體增多,表明細(xì)胞自噬水平升高;而空白對照組和pGV-miR-NC感染組細(xì)胞內(nèi)綠色熒光斑點較少。在A549細(xì)胞中,pGV-miR-144感染組MDC陽性細(xì)胞數(shù)為[具體數(shù)值33],明顯多于空白對照組的[具體數(shù)值34]和pGV-miR-NC感染組的[具體數(shù)值35];在H460細(xì)胞中,pGV-miR-144感染組MDC陽性細(xì)胞數(shù)為[具體數(shù)值36],也顯著多于空白對照組的[具體數(shù)值37]和pGV-miR-NC感染組的[具體數(shù)值38]。這說明上調(diào)miR-144的表達(dá)能夠促進(jìn)肺癌細(xì)胞的自噬。[此處插入圖9A,展示三組細(xì)胞MDC染色檢測細(xì)胞自噬的熒光顯微鏡照片(×200);插入圖9B,展示三組細(xì)胞MDC陽性細(xì)胞數(shù)的柱狀圖,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(空白對照組、pGV-miR-NC感染組、pGV-miR-144感染組),縱坐標(biāo)為MDC陽性細(xì)胞數(shù),誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05]Westernblotting檢測自噬相關(guān)蛋白結(jié)果:通過Westernblotting檢測自噬相關(guān)蛋白LC3、p62的表達(dá)水平,結(jié)果顯示,與空白對照組和pGV-miR-NC感染組相比,pGV-miR-144感染組細(xì)胞中LC3-II/LC3-I的比值顯著升高,p62蛋白的相對表達(dá)量顯著降低,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖10A和10B。LC3-II是自噬小體膜的標(biāo)志性蛋白,其表達(dá)水平升高以及LC3-II/LC3-I比值的增大,表明細(xì)胞自噬水平增強;p62是一種自噬底物,在自噬過程中被降解,其表達(dá)水平降低進(jìn)一步證實了細(xì)胞自噬的增強。在A549細(xì)胞中,pGV-miR-144感染組LC3-II/LC3-I的比值為[具體數(shù)值39],明顯高于空白對照組的[具體數(shù)值40]和pGV-miR-NC感染組的[具體數(shù)值41],p62蛋白的相對表達(dá)量為[具體數(shù)值42],顯著低于空白對照組的[具體數(shù)值43]和pGV-miR-NC感染組的[具體數(shù)值44];在H460細(xì)胞中,pGV-miR-144感染組LC3-II/LC3-I的比值為[具體數(shù)值45],也顯著高于空白對照組的[具體數(shù)值46]和pGV-miR-NC感染組的[具體數(shù)值47],p62蛋白的相對表達(dá)量為[具體數(shù)值48],明顯低于空白對照組的[具體數(shù)值49]和pGV-miR-NC感染組的[具體數(shù)值50]。以上結(jié)果進(jìn)一步驗證了上調(diào)miR-144的表達(dá)能夠促進(jìn)肺癌細(xì)胞的自噬。[此處插入圖10A,展示三組細(xì)胞自噬相關(guān)蛋白LC3、p62表達(dá)的Westernblot條帶圖;插入圖10B,展示三組細(xì)胞LC3-II/LC3-I比值和p62蛋白相對表達(dá)量的柱狀圖,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(空白對照組、pGV-miR-NC感染組、pGV-miR-144感染組),縱坐標(biāo)分別為LC3-II/LC3-I比值和p62蛋白相對表達(dá)量,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05]裸鼠移植瘤實驗結(jié)果:將感染pGV-miR-144慢病毒的A549細(xì)胞(實驗組)、感染pGV-miR-NC慢病毒的A549細(xì)胞(陰性對照組)和未感染慢病毒的A549細(xì)胞(空白對照組)分別接種于裸鼠右側(cè)腋窩皮下,建立裸鼠移植瘤模型。接種后每隔3-4天測量腫瘤體積,結(jié)果顯示,實驗組裸鼠腫瘤體積的增長速度明顯慢于陰性對照組和空白對照組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖11A。在接種后第[X]天,實驗組裸鼠腫瘤體積為[具體數(shù)值51],顯著小于陰性對照組的[具體數(shù)值52]和空白對照組的[具體數(shù)值53]。當(dāng)腫瘤體積達(dá)到一定大小時,處死裸鼠,剝離腫瘤組織并稱重,結(jié)果表明,實驗組裸鼠腫瘤重量為[具體數(shù)值54],明顯低于陰性對照組的[具體數(shù)值55]和空白對照組的[具體數(shù)值56],差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見圖11B和11C。以上結(jié)果表明,上調(diào)miR-144的表達(dá)能夠抑制肺癌細(xì)胞在裸鼠體內(nèi)的成瘤能力。[此處插入圖11A,展示三組裸鼠移植瘤體積隨時間變化的折線圖,橫坐標(biāo)為接種后天數(shù),縱坐標(biāo)為腫瘤體積,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05;插入圖11B,展示三組裸鼠移植瘤照片;插入圖11C,展示三組裸鼠移植瘤重量的柱狀圖,橫坐標(biāo)為細(xì)胞組(空白對照組、pGV-miR-NC感染組、pGV-miR-144感染組),縱坐標(biāo)為腫瘤重量,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05]3.3討論本部分實驗通過構(gòu)建攜帶miR-144的慢病毒表達(dá)載體并感染肺癌A549和H460細(xì)胞株,成功上調(diào)了細(xì)胞中miR-144的表達(dá)水平,深入研究了上調(diào)miR-144表達(dá)對肺癌細(xì)胞株生物學(xué)行為的影響。結(jié)果顯示,上調(diào)miR-144表達(dá)能夠顯著抑制肺癌細(xì)胞的增殖能力,通過CCK-8法和克隆形成實驗均證實了這一點,在培養(yǎng)0-72小時內(nèi),pGV-miR-144感染組細(xì)胞的吸光度值(OD值)顯著低于空白對照組和pGV-miR-NC感染組,且克隆形成數(shù)也顯著減少。同時,上調(diào)miR-144表達(dá)能夠促進(jìn)肺癌細(xì)胞的凋亡,流式細(xì)胞術(shù)、Caspase-3/7活性檢測和Hoechst33342染色檢測結(jié)果均表明,pGV-miR-144感染組細(xì)胞的凋亡率顯著高于空白對照組和pGV-miR-NC感染組,細(xì)胞內(nèi)Caspase-3/7的活性也顯著升高。此外,上調(diào)miR-144表達(dá)還能夠促進(jìn)肺癌細(xì)胞的自噬,MDC染色和Westernblotting檢測結(jié)果顯示,pGV-miR-144感染組細(xì)胞中MDC陽性細(xì)胞數(shù)顯著增多,LC3-II/LC3-I的比值顯著升高,p62蛋白的相對表達(dá)量顯著降低。在裸鼠移植瘤實驗中,上調(diào)miR-144表達(dá)能夠抑制肺癌細(xì)胞在裸鼠體內(nèi)的成瘤能力,實驗組裸鼠腫瘤體積的增長速度明顯慢于陰性對照組和空白對照組,腫瘤重量也明顯降低。從分子機制角度分析,miR-144作為一種微小RNA,主要通過與靶mRNA的3'-非翻譯區(qū)(3'-UTR)互補配對,在轉(zhuǎn)錄后水平抑制靶基因的表達(dá)。本實驗中,上調(diào)miR-144表達(dá)后,肺癌細(xì)胞中TIGAR蛋白的表達(dá)顯著降低,提示miR-144可能通過靶向TIGAR發(fā)揮對肺癌細(xì)胞生物學(xué)行為的調(diào)控作用。TIGAR是一種由p53基因調(diào)控的蛋白,在細(xì)胞代謝和應(yīng)激反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。TIGAR可通過抑制磷酸果糖激酶1(PFK1)的活性,將糖酵解途徑轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿嵛焯峭緩?,從而減少細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)的產(chǎn)生,保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。在肺癌細(xì)胞中,高表達(dá)的TIGAR可能為腫瘤細(xì)胞的生長和存活提供有利條件,促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展。而上調(diào)miR-144表達(dá)后,抑制了TIGAR的表達(dá),可能打破了這種有利于腫瘤生長的代謝平衡和應(yīng)激保護(hù)機制,從而導(dǎo)致肺癌細(xì)胞的增殖受到抑制,凋亡和自噬增加。從細(xì)胞信號通路方面考慮,TIGAR的表達(dá)變化可能影響多條與細(xì)胞增殖、凋亡和自噬相關(guān)的信號通路。例如,TIGAR可能通過調(diào)節(jié)PI3K/Akt/mTOR信號通路來影響細(xì)胞的生長和存活。PI3K/Akt/mTOR信號通路是細(xì)胞內(nèi)重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之一,在細(xì)胞增殖、存活、代謝等過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。TIGAR的高表達(dá)可能激活PI3K/Akt/mTOR信號通路,促進(jìn)細(xì)胞的增殖和存活;而miR-144抑制TIGAR表達(dá)后,可能阻斷或減弱該信號通路的激活,從而抑制肺癌細(xì)胞的增殖,促進(jìn)凋亡。此外,TIGAR還可能與MAPK信號通路等相互作用,共同調(diào)節(jié)細(xì)胞的生物學(xué)行為。miR-144通過靶向TIGAR,可能間接影響這些信號通路的活性,進(jìn)而影響肺癌細(xì)胞的侵襲和自噬等過程。本研究結(jié)果對于肺癌的治療具有潛在的重要意義。一方面,miR-144可作為一種潛在的治療靶點,通過上調(diào)miR-144的表達(dá),抑制肺癌細(xì)胞的生長、侵襲和自噬,為肺癌的治療提供新的策略。目前,針對miRNA的治療方法主要包括miRNA模擬物、反義寡核苷酸等,這些方法在腫瘤治療的研究中取得了一定的進(jìn)展。未來,可進(jìn)一步探索將miR-144模擬物應(yīng)用于肺癌治療的可行性和有效性。另一方面,本研究揭示了miR-144與TIGAR之間的調(diào)控關(guān)系,為肺癌的靶向治療提供了新的思路。針對TIGAR及其相關(guān)信號通路開發(fā)小分子抑制劑或其他靶向藥物,可能成為肺癌治療的新方向。通過聯(lián)合使用針對miR-144和TIGAR的治療方法,有望提高肺癌的治療效果,改善患者的預(yù)后。然而,本研究仍存在一定的局限性。首先,雖然在細(xì)胞實驗和裸鼠移植瘤實驗中證實了上調(diào)miR-144表達(dá)對肺癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響及與TIGAR的靶向關(guān)系,但在人體中的具體作用機制和治療效果仍有待進(jìn)一步研究。其次,本研究僅初步探討了miR-144/TIGAR軸對肺癌細(xì)胞的影響,對于其下游相關(guān)信號通路的研究還不夠深入,需要進(jìn)一步開展相關(guān)實驗進(jìn)行驗證和完善。此外,肺癌是一種高度異質(zhì)性的腫瘤,不同患者和不同病理類型的肺癌細(xì)胞對miR-144和TIGAR的調(diào)控機制可能存在差異,未來的研究需要考慮這些因素,以實現(xiàn)肺癌的精準(zhǔn)治療。四、miR-144對TIGAR表達(dá)調(diào)控機制的初步研究4.1材料與方法載體:pmirGLO雙熒光素酶報告基因載體購自Promega公司,用于構(gòu)建含有TIGAR3'-UTR野生型(WT)和突變型(MUT)的重組載體。pcDNA3.1(+)載體購自Invitrogen公司,用于構(gòu)建無3'-UTR區(qū)的TIGAR表達(dá)載體。細(xì)胞株:人肺癌細(xì)胞株A549、H460,培養(yǎng)條件同前文所述。細(xì)菌:大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞,購自天根生化科技(北京)有限公司。引物以及siRNA序列:針對TIGAR基因3'-UTR區(qū),設(shè)計用于擴(kuò)增野生型和突變型片段的引物,由上海生工生物工程有限公司合成。野生型引物序列:正向引物5'-[具體序列1]-3',反向引物5'-[具體序列2]-3';突變型引物通過定點突變技術(shù),將預(yù)測的miR-144結(jié)合位點進(jìn)行突變,其正向引物5'-[具體序列3]-3',反向引物5'-[具體序列4]-3'。針對TIGAR基因編碼區(qū)設(shè)計小干擾RNA(siRNA-TIGAR)序列,由廣州銳博生物科技有限公司合成,其序列為5'-[具體序列5]-3';陰性對照siRNA(siRNA-NC)序列為5'-[具體序列6]-3'。實驗試劑:限制性內(nèi)切酶XhoI、BamHI購自NEB公司,用于載體酶切;T4DNA連接酶購自TaKaRa公司,用于目的片段與載體的連接;DNA凝膠回收試劑盒、質(zhì)粒小提試劑盒購自O(shè)mega公司,用于DNA片段的回收和質(zhì)粒的提?。籐ipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑購自Invitrogen公司,用于細(xì)胞轉(zhuǎn)染;雙熒光素酶報告基因檢測試劑盒購自Promega公司,用于檢測熒光素酶活性;TRIzol試劑、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒、SYBRGreenMasterMix同前文所述,用于RNA提取、逆轉(zhuǎn)錄和實時熒光定量PCR檢測。實驗設(shè)備:PCR擴(kuò)增儀(Bio-Rad公司)、電泳儀(Bio-Rad公司)、凝膠成像系統(tǒng)(Bio-Rad公司)、CO?恒溫培養(yǎng)箱(ThermoScientific公司)、超凈工作臺(蘇州凈化設(shè)備有限公司)、倒置顯微鏡(Olympus公司)、低溫高速離心機(Eppendorf公司)、實時熒光定量PCR儀(ABI7500,AppliedBiosystems公司)、多功能酶標(biāo)儀(MolecularDevices公司)。實驗方法:預(yù)測miR-144的靶基因:運用生物信息學(xué)軟件TargetScan(/vert_72/)、miRanda(/microrna/home.do)和PicTar(http://pictar.mdc-berlin.de/)對miR-144的靶基因進(jìn)行預(yù)測,篩選出在多個數(shù)據(jù)庫中均有預(yù)測結(jié)果且評分較高的潛在靶基因,其中TIGAR基因因具有與miR-144互補的種子序列,被確定為重點研究對象。構(gòu)建雙報告基因載體:以人基因組DNA為模板,利用設(shè)計的野生型引物,通過PCR擴(kuò)增TIGAR基因3'-UTR野生型片段。PCR反應(yīng)體系為50μl,包括2×TaqPCRMasterMix25μl,上下游引物各2μl(10μmol/L),模板DNA2μl,ddH?O19μl。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性5min,95℃變性30s,60℃退火30s,72℃延伸30s,共35個循環(huán),最后72℃延伸10min。將擴(kuò)增得到的野生型片段經(jīng)XhoI和BamHI雙酶切后,與同樣經(jīng)雙酶切的pmirGLO載體用T4DNA連接酶連接,轉(zhuǎn)化至大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞中,涂布于含氨芐青霉素的LB平板上,37℃培養(yǎng)過夜。挑取單克隆菌落,進(jìn)行PCR鑒定和測序驗證,獲得重組質(zhì)粒pmirGLO-w-TIGAR。對于突變型載體的構(gòu)建,采用定點突變技術(shù),以pmirGLO-w-TIGAR為模板,利用突變型引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,反應(yīng)體系和條件與野生型擴(kuò)增類似,但退火溫度根據(jù)引物Tm值適當(dāng)調(diào)整。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)DpnI酶消化去除模板DNA后,轉(zhuǎn)化至DH5α感受態(tài)細(xì)胞中,同樣進(jìn)行篩選和鑒定,得到重組質(zhì)粒pmirGLO-mut-TIGAR。雙熒光素酶報告實驗:將A549和H460細(xì)胞分別接種于24孔板中,每孔接種1×10?個細(xì)胞,培養(yǎng)過夜。待細(xì)胞貼壁后,按照Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑說明書,將pmirGLO-w-TIGAR或pmirGLO-mut-TIGAR重組質(zhì)粒(500ng)與miR-144mimics(50nM)或miR-144NC(50nM)共轉(zhuǎn)染至細(xì)胞中,每組設(shè)置3個復(fù)孔。轉(zhuǎn)染48小時后,按照雙熒光素酶報告基因檢測試劑盒說明書進(jìn)行操作,用多功能酶標(biāo)儀檢測螢火蟲熒光素酶和海腎熒光素酶的活性,計算相對熒光素酶活性(螢火蟲熒光素酶活性/海腎熒光素酶活性),以評估m(xù)iR-144與TIGAR3'-UTR的結(jié)合情況。Restore實驗:構(gòu)建無3'-UTR區(qū)的TIGAR表達(dá)載體pcDNA3.1-TIGAR。以人cDNA為模板,設(shè)計引物擴(kuò)增TIGAR基因編碼區(qū)序列,引物序列為:正向引物5'-[具體序列7]-3',反向引物5'-[具體序列8]-3'。PCR擴(kuò)增反應(yīng)體系和條件與3'-UTR區(qū)擴(kuò)增類似。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)XhoI和BamHI雙酶切后,連接至同樣酶切的pcDNA3.1(+)載體,轉(zhuǎn)化至DH5α感受態(tài)細(xì)胞,篩選鑒定得到重組質(zhì)粒pcDNA3.1-TIGAR。將A549細(xì)胞分為四組:空白對照組(不做任何處理)、miR-144組(轉(zhuǎn)染miR-144mimics)、pcDNA3.1-TIGAR組(轉(zhuǎn)染pcDNA3.1-TIGAR)、miR-144+pcDNA3.1-TIGAR組(共轉(zhuǎn)染miR-144mimics和pcDNA3.1-TIGAR)。轉(zhuǎn)染48小時后,采用CCK-8法檢測細(xì)胞增殖能力,流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡情況,MDC染色檢測細(xì)胞自噬能力,Westernblotting檢測TIGAR蛋白和自噬相關(guān)蛋白LC3、p62的表達(dá)水平,分析miR-144對A549細(xì)胞生物學(xué)作用的調(diào)控是否可被轉(zhuǎn)染不含3'-UTR區(qū)的pcDNA3.1-TIGAR重組載體所回復(fù)。siRNA-TIGAR與過表達(dá)miR-144的作用比較:將A549細(xì)胞分為三組:Blank組(不做任何處理)、miR-144組(轉(zhuǎn)染miR-144mimics)、si-TIGAR組(轉(zhuǎn)染siRNA-TIGAR)。轉(zhuǎn)染48小時后,運用CCK-8法檢測各組細(xì)胞增殖能力,流式細(xì)胞術(shù)檢測各組細(xì)胞的凋亡能力,MDC染色檢測各組細(xì)胞的自噬能力,Westernblotting檢測TIGAR蛋白和自噬相關(guān)蛋白LC3、p62的表達(dá)水平,比較上調(diào)miR-144表達(dá)和敲低TIGAR表達(dá)對A549細(xì)胞生物學(xué)行為影響的相似性和差異。統(tǒng)計分析:采用GraphPadPrism8.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。實驗數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析(One-wayANOVA),組間兩兩比較采用Tukey's檢驗;兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。4.2實驗結(jié)果miR-144靶基因生物信息學(xué)預(yù)測:運用生物信息學(xué)軟件TargetScan、miRanda和PicTar對miR-144的靶基因進(jìn)行預(yù)測。結(jié)果顯示,TIGAR基因的3'-UTR區(qū)存在與miR-144互補的種子序列(圖12A)。在多個數(shù)據(jù)庫的預(yù)測結(jié)果中,TIGAR均被提示為miR-144的潛在靶基因,且評分較高,這表明TIGAR有較大可能是miR-144的直接作用靶點,為后續(xù)實驗驗證提供了重要線索。[此處插入圖12A,展示miR-144與TIGAR3'-UTR互補結(jié)合的預(yù)測示意圖,標(biāo)注出互補的堿基序列]雙熒光素酶報告載體的構(gòu)建結(jié)果:以人基因組DNA為模板,通過PCR成功擴(kuò)增出TIGAR基因3'-UTR野生型片段,經(jīng)測序驗證,其序列與GenBank中TIGAR基因3'-UTR序列一致。將該野生型片段插入pmirGLO雙熒光素酶報告基因載體,構(gòu)建得到重組質(zhì)粒pmirGLO-w-TIGAR。同時,采用定點突變技術(shù),將TIGAR基因3'-UTR區(qū)中與miR-144結(jié)合的關(guān)鍵位點進(jìn)行突變,成功構(gòu)建了重組質(zhì)粒pmirGLO-mut-TIGAR。對構(gòu)建的兩種重組質(zhì)粒進(jìn)行PCR鑒定,結(jié)果顯示在預(yù)期大小位置出現(xiàn)特異性條帶(圖12B),進(jìn)一步測序驗證表明,目的片段已正確插入載體,且突變位點準(zhǔn)確無誤,為后續(xù)雙熒光素酶報告實驗奠定了基礎(chǔ)。[此處插入圖12B,展示pmirGLO-w-TIGAR和pmirGLO-mut-TIGAR重組質(zhì)粒的PCR鑒定瓊脂糖凝膠電泳圖,M為DNAMarker,1-3為pmirGLO-w-TIGAR重組質(zhì)粒的PCR產(chǎn)物,4-6為pmirGLO-mut-TIGAR重組質(zhì)粒的PCR產(chǎn)物]雙熒光素酶報告實驗結(jié)果:將pmirGLO-w-TIGAR或pmirGLO-mut-TIGAR重組質(zhì)粒分別與miR-144mimics或miR-144NC共轉(zhuǎn)染至A549和H460細(xì)胞中。48小時后檢測雙熒光素酶活性,結(jié)果顯示,在A549細(xì)胞中,與miR-144NC組相比,miR-144mimics與pmirGLO-w-TIGAR共轉(zhuǎn)染組的相對熒光素酶活性顯著降低,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);而miR-144mimics與pmirGLO-mut-TIGAR共轉(zhuǎn)染組的相對熒光素酶活性無明顯變化(P>0.05)。在H460細(xì)胞中,也得到了類似的結(jié)果(圖13)。這表明miR-144能夠與TIGAR基因3'-UTR野生型序列特異性結(jié)合,抑制熒光素酶的表達(dá),從而驗證了miR-144與TIGAR之間的靶向關(guān)系。[此處插入圖13,展示雙熒光素酶報告實驗結(jié)果柱狀圖,橫坐標(biāo)為共轉(zhuǎn)染組(miR-144NC+pmirGLO-w-TIGAR、miR-144mimics+pmirGLO-w-TIGAR、miR-144NC+pmirGLO-mut-TIGAR、miR-144mimics+pmirGLO-mut-TIGAR),縱坐標(biāo)為相對熒光素酶活性,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*表示P<0.05,分別展示A549和H460細(xì)胞的實驗結(jié)果]Restore實驗結(jié)果:將A549細(xì)胞分為四組進(jìn)行轉(zhuǎn)染處理,分別為空白對照組、miR-144組(轉(zhuǎn)染miR-144mimics)、pcDNA3.1-TIGAR組(轉(zhuǎn)染pcDNA3.1-TIGAR)、miR-144+pcDNA3.1-TIGAR組(共轉(zhuǎn)染miR-144mimics和pcDNA3.1-TIGAR)。CCK-8法檢

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