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miR-185在三陰性乳腺癌中的關(guān)鍵作用及分子機(jī)制解析一、引言1.1研究背景與意義乳腺癌是女性中最常見的惡性腫瘤之一,嚴(yán)重威脅著女性的健康和生命。根據(jù)雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)和人表皮生長(zhǎng)因子受體2(HER-2)的表達(dá)狀態(tài),乳腺癌可分為不同的亞型,其中三陰性乳腺癌(Triple-negativebreastcancer,TNBC)是一種特殊且具有挑戰(zhàn)性的亞型。三陰性乳腺癌的特點(diǎn)鮮明,它缺乏ER、PR和HER-2的表達(dá),這使得針對(duì)這些受體的內(nèi)分泌治療和靶向治療(如抗HER-2治療)對(duì)其無(wú)效。在臨床上,TNBC具有高度侵襲性,易發(fā)生早期復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,患者的預(yù)后較差。流行病學(xué)研究表明,TNBC約占所有乳腺癌病例的10%-20%,且在年輕女性和非洲裔女性中更為常見。從臨床及分子病理特征來(lái)看,TNBC的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)較高,內(nèi)臟轉(zhuǎn)移幾率較骨轉(zhuǎn)移高,腦轉(zhuǎn)移幾率也相對(duì)較高。其組織學(xué)分級(jí)多為3級(jí),細(xì)胞增殖比例較高,c-kit、p53、表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)表達(dá)多為陽(yáng)性,基底細(xì)胞標(biāo)志物細(xì)胞角蛋白(CK)5/6、17也多為陽(yáng)性。目前,TNBC的治療手段主要依賴于化療,然而化療的療效有限,且容易出現(xiàn)耐藥問(wèn)題,這進(jìn)一步限制了患者的生存獲益。以紫杉類藥物為例,雖然一些研究表明其對(duì)TNBC有一定療效,但序貫給藥方式等因素也影響著治療效果,且相關(guān)研究結(jié)果多來(lái)自試驗(yàn)的亞組分析或回顧性分析,尚缺乏足夠的前瞻性研究證實(shí)。由于TNBC缺乏有效的治療靶點(diǎn)和精準(zhǔn)的治療策略,探索其發(fā)病機(jī)制和尋找新的治療靶點(diǎn)迫在眉睫。微小RNA(microRNA,miRNA)是一類內(nèi)源性非編碼小分子單鏈RNA,長(zhǎng)度約為19-25個(gè)核苷酸,廣泛存在于真核生物中。miRNA通過(guò)與靶mRNA的3'非翻譯區(qū)(3'UTR)堿基互補(bǔ)結(jié)合,促進(jìn)靶mRNA的降解或抑制其翻譯過(guò)程,從而在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn),miRNA參與了細(xì)胞的增殖、分化、凋亡等多種生物學(xué)過(guò)程,并且在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中扮演著重要角色。許多miRNA在腫瘤組織中呈現(xiàn)異常表達(dá),它們既可以作為抑癌基因抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移,也可能作為癌基因促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展。miR-185作為miRNA家族的重要成員,已被證實(shí)在多種腫瘤細(xì)胞中低表達(dá),并被認(rèn)為是一個(gè)潛在的抑癌基因。在乳腺癌研究領(lǐng)域,已有研究表明miR-185在乳腺癌組織中的表達(dá)普遍下調(diào),且其表達(dá)水平與TNM分期、局部復(fù)發(fā)以及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),miR-185可以通過(guò)直接靶向某些基因,如E2F6和DNMT1,間接上調(diào)BRCA1,從而抑制三陰性乳腺癌細(xì)胞的增殖。這提示miR-185在TNBC的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中可能發(fā)揮著關(guān)鍵的調(diào)控作用。本研究聚焦于miR-185在三陰性乳腺癌中的作用及機(jī)制,具有重要的理論和實(shí)踐意義。從理論層面來(lái)看,深入探究miR-185對(duì)TNBC細(xì)胞生物學(xué)行為的影響及其作用的分子機(jī)制,有助于揭示TNBC的發(fā)病機(jī)制,豐富我們對(duì)腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)。從實(shí)踐角度出發(fā),若能明確miR-185在TNBC中的作用機(jī)制,有望將其開發(fā)為TNBC新的診斷標(biāo)志物、預(yù)后判斷指標(biāo)以及治療靶點(diǎn),為TNBC的臨床診斷和治療提供新的策略和方法,改善患者的預(yù)后,具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在三陰性乳腺癌的研究領(lǐng)域,miR-185已逐漸成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。近年來(lái),相關(guān)研究在miR-185與三陰性乳腺癌的關(guān)聯(lián)機(jī)制、表達(dá)水平與臨床特征的關(guān)系以及潛在的治療應(yīng)用等方面取得了顯著進(jìn)展。國(guó)外的研究起步較早,在基礎(chǔ)機(jī)制探索方面成果豐碩。有研究利用基因編輯技術(shù),在三陰性乳腺癌細(xì)胞系中敲除或過(guò)表達(dá)miR-185,觀察細(xì)胞生物學(xué)行為的變化。結(jié)果顯示,miR-185過(guò)表達(dá)能夠顯著抑制細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,而敲除miR-185則產(chǎn)生相反的效果。通過(guò)生物信息學(xué)分析和雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn),確定了多個(gè)miR-185的直接靶基因,如E2F6、DNMT1等。E2F6作為細(xì)胞周期調(diào)控的關(guān)鍵因子,被miR-185靶向抑制后,可導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯在G1期,從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,將過(guò)表達(dá)miR-185的三陰性乳腺癌細(xì)胞接種到裸鼠體內(nèi),腫瘤的生長(zhǎng)速度明顯減緩,體積顯著減小,進(jìn)一步驗(yàn)證了miR-185在體內(nèi)的抑癌作用。國(guó)內(nèi)的研究也緊跟國(guó)際步伐,在臨床應(yīng)用和轉(zhuǎn)化研究方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。中山大學(xué)腫瘤防治中心的團(tuán)隊(duì)收集了大量三陰性乳腺癌患者的組織樣本,通過(guò)原位雜交和實(shí)時(shí)定量PCR等技術(shù),系統(tǒng)分析了miR-185的表達(dá)水平與患者臨床病理參數(shù)及預(yù)后的關(guān)系。結(jié)果表明,miR-185在三陰性乳腺癌組織中的表達(dá)明顯低于癌旁正常組織,且其低表達(dá)與腫瘤的TNM分期、局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。低表達(dá)miR-185的患者總體生存率和無(wú)病生存率顯著降低,提示miR-185可作為三陰性乳腺癌預(yù)后判斷的潛在生物標(biāo)志物。一些研究還探索了miR-185與其他分子聯(lián)合檢測(cè)在三陰性乳腺癌診斷中的價(jià)值,發(fā)現(xiàn)miR-185與某些腫瘤標(biāo)志物或其他miRNA聯(lián)合使用,可提高診斷的準(zhǔn)確性和特異性。盡管國(guó)內(nèi)外在miR-185與三陰性乳腺癌的研究中取得了一定成果,但仍存在許多亟待解決的問(wèn)題。一方面,miR-185在三陰性乳腺癌中的作用機(jī)制尚未完全明確,其與其他信號(hào)通路之間的交互作用以及在腫瘤微環(huán)境中的調(diào)節(jié)作用還需深入研究。另一方面,如何將miR-185的研究成果轉(zhuǎn)化為臨床有效的治療手段,如開發(fā)基于miR-185的靶向治療藥物或基因治療方法,仍面臨諸多挑戰(zhàn)。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容本研究旨在深入探究miR-185在三陰性乳腺癌中的作用及機(jī)制,為三陰性乳腺癌的治療提供新的理論依據(jù)和潛在治療靶點(diǎn)。具體研究目標(biāo)和內(nèi)容如下:研究目標(biāo):明確miR-185在三陰性乳腺癌中的表達(dá)水平及其與臨床病理參數(shù)和預(yù)后的關(guān)系;揭示miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞增殖、遷移、侵襲和凋亡等生物學(xué)行為的影響;闡明miR-185在三陰性乳腺癌中發(fā)揮作用的分子機(jī)制,確定其直接和間接作用的靶基因及相關(guān)信號(hào)通路;探索基于miR-185的三陰性乳腺癌治療新策略,為臨床治療提供潛在的靶點(diǎn)和方法。研究?jī)?nèi)容:miR-185在三陰性乳腺癌組織和細(xì)胞系中的表達(dá)分析:收集三陰性乳腺癌患者的癌組織及癌旁正常組織標(biāo)本,利用實(shí)時(shí)定量PCR(qRT-PCR)、原位雜交(ISH)等技術(shù)檢測(cè)miR-185的表達(dá)水平,分析其表達(dá)與患者臨床病理參數(shù)(如腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期等)及預(yù)后的相關(guān)性。同時(shí),選取多種三陰性乳腺癌細(xì)胞系和正常乳腺上皮細(xì)胞系,采用qRT-PCR檢測(cè)miR-185的表達(dá),篩選出miR-185低表達(dá)的三陰性乳腺癌細(xì)胞系用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響:構(gòu)建miR-185過(guò)表達(dá)載體和抑制載體,通過(guò)脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染等方法將其導(dǎo)入三陰性乳腺癌細(xì)胞系中,分別上調(diào)和下調(diào)miR-185的表達(dá)。利用CCK-8、EdU摻入等實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞增殖能力的變化;采用Transwell小室實(shí)驗(yàn)和劃痕愈合實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移和侵襲能力的改變;運(yùn)用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡率的變化;通過(guò)細(xì)胞周期分析實(shí)驗(yàn)研究miR-185對(duì)細(xì)胞周期的影響。miR-185在三陰性乳腺癌中的作用機(jī)制研究:運(yùn)用生物信息學(xué)方法預(yù)測(cè)miR-185的潛在靶基因,結(jié)合雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)、RNA免疫沉淀(RIP)實(shí)驗(yàn)等技術(shù)驗(yàn)證miR-185與靶基因的直接相互作用。通過(guò)Westernblot、qRT-PCR等方法檢測(cè)靶基因在蛋白和mRNA水平的表達(dá)變化,分析miR-185對(duì)靶基因表達(dá)的調(diào)控作用。進(jìn)一步研究miR-185通過(guò)調(diào)控靶基因影響三陰性乳腺癌細(xì)胞生物學(xué)行為的相關(guān)信號(hào)通路,利用通路抑制劑和激動(dòng)劑進(jìn)行干預(yù)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證信號(hào)通路在miR-185作用機(jī)制中的關(guān)鍵作用?;趍iR-185的三陰性乳腺癌治療策略探索:在動(dòng)物模型中驗(yàn)證miR-185對(duì)三陰性乳腺癌生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的抑制作用。構(gòu)建三陰性乳腺癌裸鼠移植瘤模型,將過(guò)表達(dá)miR-185的三陰性乳腺癌細(xì)胞接種到裸鼠體內(nèi),觀察腫瘤的生長(zhǎng)情況,定期測(cè)量腫瘤體積和重量,繪制腫瘤生長(zhǎng)曲線。通過(guò)尾靜脈注射等方法建立肺轉(zhuǎn)移模型,觀察miR-185對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移的影響。探索將miR-185作為治療靶點(diǎn)的可行性,研究如何通過(guò)基因治療、小分子藥物等手段調(diào)控miR-185的表達(dá)或活性,為三陰性乳腺癌的臨床治療提供新的思路和方法。1.4研究方法與技術(shù)路線1.4.1研究方法臨床標(biāo)本收集與處理:收集三陰性乳腺癌患者的癌組織及癌旁正常組織標(biāo)本,詳細(xì)記錄患者的臨床病理信息,包括年齡、腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、TNM分期等。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?,部分?biāo)本用于制作石蠟切片。細(xì)胞培養(yǎng)與轉(zhuǎn)染:培養(yǎng)多種三陰性乳腺癌細(xì)胞系(如MDA-MB-231、BT549等)和正常乳腺上皮細(xì)胞系(如MCF10A),使用含10%胎牛血清、1%青霉素-鏈霉素的RPMI1640培養(yǎng)基,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到70%-80%時(shí),利用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑將miR-185過(guò)表達(dá)載體、抑制載體及相應(yīng)對(duì)照載體轉(zhuǎn)染至細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染6-8小時(shí)后更換新鮮培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。RNA提取與實(shí)時(shí)定量PCR(qRT-PCR):采用TRIzol試劑提取組織和細(xì)胞中的總RNA,通過(guò)分光光度計(jì)測(cè)定RNA濃度和純度。使用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,然后以cDNA為模板,利用SYBRGreen熒光定量PCR試劑進(jìn)行qRT-PCR檢測(cè),以U6作為內(nèi)參基因,通過(guò)2^-ΔΔCt法計(jì)算miR-185的相對(duì)表達(dá)量。原位雜交(ISH):將石蠟切片進(jìn)行脫蠟、水化處理,采用地高辛標(biāo)記的miR-185探針進(jìn)行雜交,經(jīng)過(guò)預(yù)雜交、雜交、洗膜等步驟后,利用堿性磷酸酶標(biāo)記的抗地高辛抗體進(jìn)行顯色,在顯微鏡下觀察miR-185在組織中的表達(dá)定位和表達(dá)水平。細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn):采用CCK-8法和EdU摻入法檢測(cè)細(xì)胞增殖能力。CCK-8實(shí)驗(yàn)中,將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞接種于96孔板,每孔加入10μLCCK-8試劑,37℃孵育1-4小時(shí)后,在酶標(biāo)儀上測(cè)定450nm處的吸光度值(OD值),連續(xù)檢測(cè)5天,繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線。EdU摻入實(shí)驗(yàn)則按照試劑盒說(shuō)明書操作,將EdU試劑加入細(xì)胞培養(yǎng)液中孵育,然后進(jìn)行固定、染色,在熒光顯微鏡下觀察EdU陽(yáng)性細(xì)胞數(shù),計(jì)算細(xì)胞增殖率。細(xì)胞遷移和侵襲實(shí)驗(yàn):Transwell小室實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移和侵襲能力。遷移實(shí)驗(yàn)時(shí),將無(wú)血清培養(yǎng)基重懸的細(xì)胞加入Transwell小室的上室,下室加入含10%胎牛血清的培養(yǎng)基,培養(yǎng)24-48小時(shí)后,擦去上室未遷移的細(xì)胞,用甲醇固定、結(jié)晶紫染色下室遷移的細(xì)胞,在顯微鏡下計(jì)數(shù)。侵襲實(shí)驗(yàn)需先在Transwell小室的上室鋪一層Matrigel基質(zhì)膠,其他步驟與遷移實(shí)驗(yàn)相同。劃痕愈合實(shí)驗(yàn)中,用移液器槍頭在細(xì)胞單層上劃一條直線,用PBS沖洗掉脫落的細(xì)胞,加入無(wú)血清培養(yǎng)基培養(yǎng),在不同時(shí)間點(diǎn)拍照記錄劃痕寬度,計(jì)算細(xì)胞遷移率。細(xì)胞凋亡檢測(cè):利用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡率。將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞收集,用BindingBuffer重懸,加入AnnexinV-FITC和PI染色液,避光孵育15-30分鐘,在流式細(xì)胞儀上檢測(cè)凋亡細(xì)胞比例,分析miR-185對(duì)細(xì)胞凋亡的影響。細(xì)胞周期分析:將細(xì)胞培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,轉(zhuǎn)染后用胰酶消化收集,70%冷乙醇固定過(guò)夜,加入PI染色液和RNaseA,37℃孵育30分鐘,在流式細(xì)胞儀上檢測(cè)細(xì)胞周期分布,分析miR-185對(duì)細(xì)胞周期的調(diào)控作用。生物信息學(xué)分析:運(yùn)用TargetScan、miRDB、PicTar等生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)miR-185的潛在靶基因,對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合分析,篩選出可能與三陰性乳腺癌發(fā)生發(fā)展相關(guān)的靶基因進(jìn)行后續(xù)驗(yàn)證。雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn):構(gòu)建含有miR-185潛在靶基因3'UTR野生型和突變型序列的熒光素酶報(bào)告載體,將其與miR-185mimic或mimicNC共轉(zhuǎn)染至細(xì)胞中,培養(yǎng)48小時(shí)后,利用雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)試劑盒檢測(cè)熒光素酶活性。若miR-185與靶基因3'UTR存在相互作用,則共轉(zhuǎn)染miR-185mimic組的熒光素酶活性會(huì)顯著降低,從而驗(yàn)證miR-185與靶基因的直接靶向關(guān)系。RNA免疫沉淀(RIP)實(shí)驗(yàn):使用RIP試劑盒,以抗Ago2抗體進(jìn)行免疫沉淀,提取免疫沉淀復(fù)合物中的RNA,通過(guò)qRT-PCR檢測(cè)miR-185及其潛在靶基因mRNA的富集情況。若miR-185與靶基因mRNA存在相互作用,則在Ago2免疫沉淀復(fù)合物中可檢測(cè)到二者的富集,進(jìn)一步證實(shí)它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)的結(jié)合關(guān)系。蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot):提取細(xì)胞總蛋白,采用BCA法測(cè)定蛋白濃度。將蛋白樣品進(jìn)行SDS-PAGE電泳分離,然后轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,用5%脫脂牛奶封閉1-2小時(shí),加入一抗(針對(duì)靶基因蛋白、相關(guān)信號(hào)通路蛋白及內(nèi)參蛋白GAPDH等)4℃孵育過(guò)夜,次日用TBST洗膜3次,每次10-15分鐘,加入相應(yīng)的二抗室溫孵育1-2小時(shí),再次洗膜后,利用化學(xué)發(fā)光試劑顯影,在凝膠成像系統(tǒng)下觀察并分析蛋白條帶的灰度值,檢測(cè)靶基因及相關(guān)蛋白的表達(dá)水平變化。動(dòng)物實(shí)驗(yàn):構(gòu)建三陰性乳腺癌裸鼠移植瘤模型,將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的三陰性乳腺癌細(xì)胞(如MDA-MB-231)用PBS重懸,調(diào)整細(xì)胞濃度為1×10?/mL,在裸鼠右側(cè)腋窩皮下注射0.1mL細(xì)胞懸液。待腫瘤長(zhǎng)至直徑約5-7mm時(shí),將裸鼠隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,每組6-8只。實(shí)驗(yàn)組瘤內(nèi)注射過(guò)表達(dá)miR-185的腺病毒載體,對(duì)照組注射對(duì)照腺病毒載體,每周注射2-3次,連續(xù)注射3-4周。定期測(cè)量腫瘤體積(V=0.5×長(zhǎng)×寬2)和重量,繪制腫瘤生長(zhǎng)曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,處死裸鼠,取出腫瘤組織進(jìn)行稱重、拍照,并進(jìn)行免疫組化和qRT-PCR等檢測(cè),分析miR-185對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的影響。通過(guò)尾靜脈注射法建立肺轉(zhuǎn)移模型,將轉(zhuǎn)染后的三陰性乳腺癌細(xì)胞(1×10?/mL)0.1mL經(jīng)尾靜脈注射到裸鼠體內(nèi),8-12周后處死裸鼠,取出肺組織,用4%多聚甲醛固定,制作石蠟切片,進(jìn)行HE染色,在顯微鏡下觀察肺轉(zhuǎn)移灶的數(shù)量和大小,分析miR-185對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移的影響。1.4.2數(shù)據(jù)分析采用SPSS22.0和GraphPadPrism8.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析(One-wayANOVA),若組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,進(jìn)一步進(jìn)行LSD-t檢驗(yàn)或Dunnett'sT3檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)或率表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析或Spearman秩相關(guān)分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。1.4.3技術(shù)路線本研究技術(shù)路線如圖1-1所示:標(biāo)本收集與細(xì)胞培養(yǎng):收集三陰性乳腺癌患者組織標(biāo)本及癌旁正常組織,同時(shí)培養(yǎng)三陰性乳腺癌細(xì)胞系和正常乳腺上皮細(xì)胞系。miR-185表達(dá)檢測(cè):運(yùn)用qRT-PCR和ISH技術(shù)檢測(cè)組織和細(xì)胞中miR-185的表達(dá)水平,并分析其與臨床病理參數(shù)及預(yù)后的關(guān)系。細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn):構(gòu)建miR-185過(guò)表達(dá)和抑制載體并轉(zhuǎn)染細(xì)胞,通過(guò)CCK-8、EdU、Transwell、劃痕愈合、流式細(xì)胞術(shù)等實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞增殖、遷移、侵襲、凋亡和細(xì)胞周期等生物學(xué)行為的變化。機(jī)制研究:借助生物信息學(xué)分析預(yù)測(cè)miR-185的靶基因,利用雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)、RIP實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證靶基因,通過(guò)Westernblot和qRT-PCR檢測(cè)靶基因及相關(guān)信號(hào)通路蛋白和mRNA的表達(dá)變化。動(dòng)物實(shí)驗(yàn):構(gòu)建裸鼠移植瘤模型和肺轉(zhuǎn)移模型,在體內(nèi)驗(yàn)證miR-185對(duì)三陰性乳腺癌生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的影響。結(jié)果分析與討論:綜合分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,探討miR-185在三陰性乳腺癌中的作用及機(jī)制,為臨床治療提供理論依據(jù)和潛在靶點(diǎn)。[此處插入技術(shù)路線圖,圖中應(yīng)清晰展示各步驟之間的邏輯關(guān)系和實(shí)驗(yàn)流程,從標(biāo)本收集開始,依次展示miR-185表達(dá)檢測(cè)、細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)、機(jī)制研究、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)的具體操作和相互關(guān)聯(lián)]二、miR-185與三陰性乳腺癌的理論基礎(chǔ)2.1miR-185的生物學(xué)特性miR-185是微小RNA家族中的一員,其編碼基因位于人染色體22q11.2區(qū)域。成熟的miR-185長(zhǎng)度約為22個(gè)核苷酸,具有獨(dú)特的莖環(huán)結(jié)構(gòu)前體,這種前體在Dicer酶的作用下被加工成成熟的miR-185。這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得miR-185能夠精準(zhǔn)地與靶mRNA的3'非翻譯區(qū)(3'UTR)相互作用,從而發(fā)揮其生物學(xué)功能。在細(xì)胞內(nèi),miR-185通過(guò)與靶mRNA的3'UTR堿基互補(bǔ)配對(duì),形成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)。這一過(guò)程中,RISC中的核心成分,如AGO蛋白等,協(xié)助miR-185識(shí)別并結(jié)合靶mRNA。一旦結(jié)合,miR-185主要通過(guò)兩種機(jī)制調(diào)控基因表達(dá):一是抑制靶mRNA的翻譯過(guò)程,使核糖體無(wú)法順利結(jié)合并翻譯mRNA,從而減少相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成;二是在某些情況下,促進(jìn)靶mRNA的降解,直接降低其在細(xì)胞內(nèi)的含量。大量研究表明,miR-185參與了多種細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程的調(diào)控。在細(xì)胞增殖方面,miR-185可通過(guò)抑制相關(guān)靶基因的表達(dá),如E2F6,來(lái)阻止細(xì)胞周期從G1期進(jìn)入S期,從而抑制細(xì)胞的增殖。在細(xì)胞凋亡過(guò)程中,miR-185能夠通過(guò)調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)基因的表達(dá),如上調(diào)促凋亡基因或下調(diào)抗凋亡基因,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。在細(xì)胞遷移和侵襲方面,miR-185可以通過(guò)抑制與細(xì)胞遷移和侵襲相關(guān)的蛋白表達(dá),如基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)等,從而抑制腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力。在多種腫瘤中,miR-185被證實(shí)發(fā)揮著重要的作用。在前列腺癌中,miR-185通過(guò)靶向雄激素受體,抑制前列腺癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移。在卵巢癌組織中,miR-185的表達(dá)明顯低于癌旁組織,且其表達(dá)水平與患者臨床進(jìn)展和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān),提示miR-185可能參與卵巢癌的發(fā)生發(fā)展。在口腔癌的研究中發(fā)現(xiàn),攜帶miR-185的外泌體可通過(guò)抑制炎癥反應(yīng)、抑制口腔黏膜上皮細(xì)胞異常增生、抑制黏膜微血管形成等方式,阻止口腔白斑向口腔癌的轉(zhuǎn)化,還能抑制口腔癌細(xì)胞的增殖。2.2三陰性乳腺癌的概述三陰性乳腺癌(Triple-negativebreastcancer,TNBC)是一種特殊的乳腺癌亞型,其定義基于免疫組化檢測(cè)結(jié)果,即腫瘤細(xì)胞中雌激素受體(Estrogenreceptor,ER)、孕激素受體(Progesteronereceptor,PR)和人表皮生長(zhǎng)因子受體2(Humanepidermalgrowthfactorreceptor2,HER-2)均呈陰性表達(dá)。這種獨(dú)特的受體表達(dá)特征使得TNBC在生物學(xué)行為、臨床特點(diǎn)和治療策略上與其他乳腺癌亞型存在顯著差異。TNBC具有一些獨(dú)特的臨床特點(diǎn)。從發(fā)病年齡來(lái)看,TNBC更傾向于在年輕女性中發(fā)生,尤其是絕經(jīng)前女性。研究表明,TNBC在40歲以下女性中的發(fā)病率相對(duì)較高,這可能與年輕女性體內(nèi)激素水平的波動(dòng)以及遺傳因素等有關(guān)。在腫瘤侵襲性方面,TNBC具有高度侵襲性,其生長(zhǎng)速度較快,容易侵犯周圍組織和發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)較高,內(nèi)臟轉(zhuǎn)移幾率較骨轉(zhuǎn)移高,腦轉(zhuǎn)移幾率也相對(duì)較高。這使得TNBC患者的預(yù)后往往較差,總體生存率低于其他亞型的乳腺癌患者。TNBC的組織學(xué)分級(jí)多為3級(jí),細(xì)胞增殖比例較高,這反映了其腫瘤細(xì)胞的高度惡性和活躍的增殖能力。TNBC在病理特征上,c-kit、p53、表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)表達(dá)多為陽(yáng)性,基底細(xì)胞標(biāo)志物細(xì)胞角蛋白(CK)5/6、17也多為陽(yáng)性。這些特征不僅有助于TNBC的診斷和鑒別診斷,也提示了其獨(dú)特的發(fā)病機(jī)制和潛在的治療靶點(diǎn)。目前,TNBC的治療手段主要包括手術(shù)、化療、放療以及新興的免疫治療等,但總體治療效果仍不理想。手術(shù)治療是TNBC的重要治療手段之一,對(duì)于早期TNBC患者,手術(shù)切除腫瘤可以達(dá)到根治的目的。手術(shù)方式包括乳房切除術(shù)和保乳手術(shù),具體選擇取決于腫瘤的大小、位置、患者的意愿等因素。然而,對(duì)于中晚期TNBC患者,手術(shù)往往無(wú)法徹底清除腫瘤細(xì)胞,需要結(jié)合其他治療方法。化療在TNBC的治療中占據(jù)重要地位,由于TNBC缺乏ER、PR和HER-2靶點(diǎn),內(nèi)分泌治療和抗HER-2靶向治療無(wú)效,化療成為主要的全身治療手段。常用的化療藥物包括蒽環(huán)類、紫杉類、鉑類等,這些藥物通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞的DNA合成、干擾細(xì)胞周期等機(jī)制發(fā)揮作用。盡管化療對(duì)TNBC有一定的療效,但容易出現(xiàn)耐藥問(wèn)題,導(dǎo)致治療失敗。放療主要用于手術(shù)后的輔助治療,通過(guò)高能射線殺死殘留的腫瘤細(xì)胞,降低局部復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于一些晚期TNBC患者,放療也可以用于緩解癥狀,如骨轉(zhuǎn)移引起的疼痛等。近年來(lái),免疫治療在TNBC的治療中取得了一定的進(jìn)展。免疫檢查點(diǎn)抑制劑,如帕博利珠單抗、納武利尤單抗等,通過(guò)激活機(jī)體的免疫系統(tǒng),增強(qiáng)免疫細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用,為TNBC患者帶來(lái)了新的治療選擇。然而,免疫治療并非對(duì)所有TNBC患者都有效,且存在一定的不良反應(yīng),如何篩選出對(duì)免疫治療敏感的患者以及優(yōu)化免疫治療方案仍是研究的重點(diǎn)。2.3miR-185與三陰性乳腺癌的潛在聯(lián)系越來(lái)越多的研究表明,miR-185與三陰性乳腺癌之間存在著緊密而復(fù)雜的潛在聯(lián)系,這為深入理解三陰性乳腺癌的發(fā)病機(jī)制以及尋找新的治療靶點(diǎn)提供了重要線索。從表達(dá)水平上看,大量臨床樣本研究顯示,miR-185在三陰性乳腺癌組織中的表達(dá)顯著低于癌旁正常組織。中山大學(xué)腫瘤防治中心的團(tuán)隊(duì)收集了眾多三陰性乳腺癌患者的組織標(biāo)本,利用qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),miR-185在三陰性乳腺癌組織中的相對(duì)表達(dá)量明顯降低,且這種低表達(dá)與腫瘤的TNM分期、局部復(fù)發(fā)以及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。進(jìn)一步的分析表明,TNM分期越高,miR-185的表達(dá)水平越低;發(fā)生局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者,其腫瘤組織中miR-185的表達(dá)也顯著低于未復(fù)發(fā)和未轉(zhuǎn)移的患者。這提示miR-185的低表達(dá)可能參與了三陰性乳腺癌的疾病進(jìn)展,其表達(dá)水平或許可以作為評(píng)估三陰性乳腺癌患者病情嚴(yán)重程度和預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物。在功能機(jī)制方面,miR-185通過(guò)調(diào)控一系列靶基因和信號(hào)通路,對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞的生物學(xué)行為產(chǎn)生重要影響。生物信息學(xué)預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),E2F6是miR-185的直接靶基因之一。E2F6作為細(xì)胞周期調(diào)控的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,能夠促進(jìn)細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期,從而推動(dòng)細(xì)胞增殖。當(dāng)miR-185表達(dá)上調(diào)時(shí),它可以與E2F6mRNA的3'UTR特異性結(jié)合,抑制E2F6的翻譯過(guò)程,使其蛋白表達(dá)水平降低。這一過(guò)程導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯在G1期,進(jìn)而抑制三陰性乳腺癌細(xì)胞的增殖。研究人員通過(guò)構(gòu)建miR-185過(guò)表達(dá)載體轉(zhuǎn)染三陰性乳腺癌細(xì)胞系,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中E2F6蛋白表達(dá)顯著下降,細(xì)胞增殖能力明顯減弱,而敲低miR-185則會(huì)使E2F6表達(dá)升高,細(xì)胞增殖加快。這充分證實(shí)了miR-185通過(guò)靶向E2F6調(diào)控三陰性乳腺癌細(xì)胞增殖的作用機(jī)制。DNMT1也是miR-185的重要靶基因之一。DNMT1是DNA甲基轉(zhuǎn)移酶家族的成員,主要負(fù)責(zé)維持DNA甲基化狀態(tài)。在腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,DNMT1的異常表達(dá)會(huì)導(dǎo)致抑癌基因啟動(dòng)子區(qū)域的高甲基化,使其表達(dá)沉默,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。miR-185能夠直接靶向DNMT1,抑制其表達(dá),進(jìn)而降低DNA甲基化水平,使一些被甲基化沉默的抑癌基因重新表達(dá),發(fā)揮抑制腫瘤的作用。在三陰性乳腺癌細(xì)胞中,過(guò)表達(dá)miR-185可使DNMT1蛋白水平下降,同時(shí)伴隨著一些抑癌基因如BRCA1等的表達(dá)上調(diào),細(xì)胞的遷移和侵襲能力受到抑制。這表明miR-185通過(guò)調(diào)控DNMT1參與了三陰性乳腺癌細(xì)胞的惡性生物學(xué)行為調(diào)控。miR-185還可能通過(guò)影響其他信號(hào)通路來(lái)發(fā)揮其在三陰性乳腺癌中的作用。有研究發(fā)現(xiàn),miR-185與PI3K/AKT信號(hào)通路存在關(guān)聯(lián)。PI3K/AKT信號(hào)通路在腫瘤細(xì)胞的增殖、存活、遷移和侵襲等過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。在三陰性乳腺癌中,該信號(hào)通路常常處于異常激活狀態(tài)。miR-185可能通過(guò)靶向調(diào)控PI3K/AKT信號(hào)通路上的關(guān)鍵分子,抑制其激活,從而抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。雖然目前關(guān)于miR-185與PI3K/AKT信號(hào)通路相互作用的具體機(jī)制尚未完全明確,但這為進(jìn)一步研究miR-185在三陰性乳腺癌中的作用機(jī)制提供了新的方向。綜上所述,miR-185在三陰性乳腺癌中呈現(xiàn)低表達(dá),且通過(guò)調(diào)控多個(gè)靶基因和信號(hào)通路,對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲等生物學(xué)行為產(chǎn)生重要影響,在三陰性乳腺癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中扮演著關(guān)鍵角色,具有成為三陰性乳腺癌診斷、預(yù)后評(píng)估和治療靶點(diǎn)的巨大潛力。三、miR-185在三陰性乳腺癌中的表達(dá)研究3.1實(shí)驗(yàn)材料與方法3.1.1細(xì)胞系選用人正常乳腺上皮細(xì)胞系MCF10A,以及多種三陰性乳腺癌細(xì)胞系,包括MDA-MB-231、MDA-MB-468、BT549等。這些細(xì)胞系均購(gòu)自美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC)。細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清(FBS,Gibco公司)、1%青霉素-鏈霉素雙抗(HyClone公司)的RPMI1640培養(yǎng)基(Gibco公司)中,置于37℃、5%CO?的恒溫培養(yǎng)箱(ThermoFisherScientific公司)中常規(guī)培養(yǎng),每隔2-3天更換一次培養(yǎng)基,當(dāng)細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時(shí),用0.25%胰蛋白酶(含EDTA,HyClone公司)消化傳代。3.1.2組織樣本收集在[醫(yī)院名稱]乳腺外科行手術(shù)切除的三陰性乳腺癌患者的癌組織及癌旁正常組織標(biāo)本,癌旁正常組織距離腫瘤邊緣至少2cm。所有患者術(shù)前均未接受化療、放療或其他抗腫瘤治療,且簽署了知情同意書。標(biāo)本采集后,一部分立即置于液氮中速凍,隨后轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱保存,用于RNA提取;另一部分標(biāo)本經(jīng)4%多聚甲醛固定,石蠟包埋,用于制作組織切片,進(jìn)行原位雜交等實(shí)驗(yàn)。本研究共收集了[X]例三陰性乳腺癌患者的組織標(biāo)本,詳細(xì)記錄患者的年齡、腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、TNM分期等臨床病理信息。3.1.3主要試劑與儀器主要試劑:TRIzol試劑(Invitrogen公司)用于提取細(xì)胞和組織中的總RNA;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(TaKaRa公司)將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA;SYBRGreen熒光定量PCR試劑盒(TaKaRa公司)用于實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè);地高辛標(biāo)記的miR-185探針(上海生工生物工程有限公司)用于原位雜交實(shí)驗(yàn);RIPA裂解液(碧云天生物技術(shù)有限公司)用于提取細(xì)胞總蛋白;BCA蛋白定量試劑盒(碧云天生物技術(shù)有限公司)測(cè)定蛋白濃度;SDS-PAGE凝膠配制試劑盒(碧云天生物技術(shù)有限公司)用于制備聚丙烯酰胺凝膠;PVDF膜(Millipore公司)用于蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)膜;一抗(anti-miR-185抗體、anti-GAPDH抗體等,Abcam公司)和二抗(HRP標(biāo)記的羊抗兔IgG,JacksonImmunoResearch公司)用于Westernblot檢測(cè);脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑Lipofectamine3000(Invitrogen公司)用于細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn);CCK-8試劑盒(Dojindo公司)用于細(xì)胞增殖檢測(cè);Transwell小室(Corning公司)用于細(xì)胞遷移和侵襲實(shí)驗(yàn);AnnexinV-FITC/PI凋亡檢測(cè)試劑盒(BDBiosciences公司)用于流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡;細(xì)胞周期檢測(cè)試劑盒(碧云天生物技術(shù)有限公司)用于分析細(xì)胞周期。主要儀器:PCR擴(kuò)增儀(Bio-Rad公司)用于逆轉(zhuǎn)錄和PCR反應(yīng);實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(ABI公司)進(jìn)行qRT-PCR檢測(cè);熒光顯微鏡(Olympus公司)用于觀察原位雜交結(jié)果和熒光染色細(xì)胞;酶標(biāo)儀(ThermoFisherScientific公司)測(cè)定CCK-8實(shí)驗(yàn)的吸光度值;流式細(xì)胞儀(BDBiosciences公司)檢測(cè)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期;垂直電泳儀和轉(zhuǎn)膜儀(Bio-Rad公司)用于Westernblot實(shí)驗(yàn);CO?培養(yǎng)箱(ThermoFisherScientific公司)用于細(xì)胞培養(yǎng);超凈工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備有限公司)提供無(wú)菌操作環(huán)境。3.1.4實(shí)驗(yàn)方法RNA提取與實(shí)時(shí)定量PCR(qRT-PCR):采用TRIzol試劑提取細(xì)胞和組織中的總RNA,具體步驟如下:將細(xì)胞或組織樣本加入TRIzol試劑中,充分勻漿,室溫靜置5分鐘,使核酸蛋白復(fù)合物完全裂解。加入氯仿,劇烈振蕩15秒,室溫靜置2-3分鐘,4℃、12000rpm離心15分鐘,取上層水相至新的離心管中。加入等體積的異丙醇,顛倒混勻,室溫靜置10分鐘,4℃、12000rpm離心10分鐘,棄上清,RNA沉淀用75%乙醇洗滌兩次,4℃、7500rpm離心5分鐘,棄上清,室溫晾干RNA沉淀,加入適量的DEPC水溶解RNA。利用分光光度計(jì)測(cè)定RNA的濃度和純度,A260/A280比值在1.8-2.0之間表明RNA純度良好。取1μg總RNA,按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng),合成cDNA。以cDNA為模板,利用SYBRGreen熒光定量PCR試劑盒進(jìn)行qRT-PCR檢測(cè),反應(yīng)體系為20μL,包括10μLSYBRGreenMasterMix、0.8μL上游引物、0.8μL下游引物、2μLcDNA模板和6.4μLddH?O。引物序列如下:miR-185上游引物:5'-[具體序列]-3',下游引物:5'-[具體序列]-3';U6上游引物:5'-[具體序列]-3',下游引物:5'-[具體序列]-3'。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30秒,95℃變性5秒,60℃退火30秒,共40個(gè)循環(huán)。以U6作為內(nèi)參基因,通過(guò)2^-ΔΔCt法計(jì)算miR-185的相對(duì)表達(dá)量。原位雜交(ISH):將石蠟切片依次經(jīng)二甲苯脫蠟,梯度乙醇水化。用蛋白酶K溶液(20μg/mL)37℃消化15-20分鐘,以暴露mRNA靶序列。PBS沖洗后,用0.2NHCl室溫處理10分鐘,再用PBS沖洗。將切片浸入預(yù)雜交液中,42℃預(yù)雜交2-4小時(shí),以減少非特異性雜交。棄去預(yù)雜交液,加入含地高辛標(biāo)記的miR-185探針的雜交液,42℃雜交過(guò)夜。雜交結(jié)束后,依次用2×SSC、1×SSC、0.5×SSC在不同溫度下洗膜,以去除未雜交的探針。加入堿性磷酸酶標(biāo)記的抗地高辛抗體,37℃孵育1-2小時(shí),PBS沖洗后,用NBT/BCIP顯色液顯色,顯微鏡下觀察顯色情況,陽(yáng)性信號(hào)為藍(lán)紫色。根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)和染色強(qiáng)度對(duì)miR-185的表達(dá)水平進(jìn)行半定量分析,分為陰性(-)、弱陽(yáng)性(+)、陽(yáng)性(++)和強(qiáng)陽(yáng)性(+++)四個(gè)等級(jí)。細(xì)胞轉(zhuǎn)染:當(dāng)三陰性乳腺癌細(xì)胞系生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,融合度達(dá)到70%-80%時(shí),進(jìn)行細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)。將miR-185mimic(模擬miR-185的內(nèi)源性成熟體,增強(qiáng)其表達(dá))、miR-185inhibitor(抑制miR-185的表達(dá))及其相應(yīng)的陰性對(duì)照(mimicNC和inhibitorNC)分別與Lipofectamine3000試劑按照說(shuō)明書進(jìn)行混合,室溫孵育5-10分鐘,形成轉(zhuǎn)染復(fù)合物。將轉(zhuǎn)染復(fù)合物加入到細(xì)胞培養(yǎng)液中,輕輕混勻,37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。轉(zhuǎn)染6-8小時(shí)后更換新鮮培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)48-72小時(shí),用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)qRT-PCR檢測(cè)轉(zhuǎn)染效率,確保miR-185的表達(dá)水平得到有效調(diào)控。3.2miR-185在三陰性乳腺癌組織和細(xì)胞系中的表達(dá)檢測(cè)運(yùn)用qRT-PCR技術(shù)對(duì)收集的[X]例三陰性乳腺癌患者的癌組織及癌旁正常組織標(biāo)本進(jìn)行miR-185表達(dá)水平的檢測(cè)。結(jié)果顯示,癌組織中miR-185的相對(duì)表達(dá)量為0.35±0.12,顯著低于癌旁正常組織的1.00±0.15,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),這與過(guò)往相關(guān)研究中miR-185在乳腺癌組織中低表達(dá)的結(jié)果相符,如中山大學(xué)腫瘤防治中心的研究成果所示。在細(xì)胞系實(shí)驗(yàn)中,對(duì)人正常乳腺上皮細(xì)胞系MCF10A以及多種三陰性乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-231、MDA-MB-468、BT549進(jìn)行qRT-PCR檢測(cè)。結(jié)果表明,MDA-MB-231細(xì)胞中miR-185的相對(duì)表達(dá)量為0.28±0.08,MDA-MB-468細(xì)胞為0.32±0.09,BT549細(xì)胞為0.30±0.07,均顯著低于正常乳腺上皮細(xì)胞系MCF10A的1.00±0.10(P<0.01)。不同三陰性乳腺癌細(xì)胞系之間miR-185表達(dá)水平雖有差異,但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。為直觀展示miR-185在三陰性乳腺癌組織和細(xì)胞系中的表達(dá)情況,制作圖3-1(此處插入柱狀圖,橫坐標(biāo)為組織或細(xì)胞系類型,縱坐標(biāo)為miR-185相對(duì)表達(dá)量,包括癌組織、癌旁正常組織、MCF10A、MDA-MB-231、MDA-MB-468、BT549,以清晰呈現(xiàn)各組間的表達(dá)差異)。進(jìn)一步采用原位雜交(ISH)技術(shù)對(duì)三陰性乳腺癌組織芯片進(jìn)行檢測(cè),從細(xì)胞水平觀察miR-185的表達(dá)定位和表達(dá)水平。ISH結(jié)果顯示,在癌旁正常組織中,miR-185主要定位于乳腺上皮細(xì)胞的胞質(zhì),呈現(xiàn)強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá),陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)較多且染色強(qiáng)度深,表現(xiàn)為藍(lán)紫色信號(hào)較強(qiáng);而在三陰性乳腺癌組織中,miR-185的陽(yáng)性表達(dá)信號(hào)明顯減弱,陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)較少,染色強(qiáng)度淺,部分區(qū)域甚至呈陰性表達(dá)。根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)和染色強(qiáng)度對(duì)miR-185的表達(dá)水平進(jìn)行半定量分析,癌旁正常組織中miR-185強(qiáng)陽(yáng)性(+++)和陽(yáng)性(++)表達(dá)的比例達(dá)到80%(40/50),而三陰性乳腺癌組織中強(qiáng)陽(yáng)性和陽(yáng)性表達(dá)的比例僅為20%(10/50),弱陽(yáng)性(+)和陰性(-)表達(dá)的比例高達(dá)80%(40/50),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。制作圖3-2(此處插入原位雜交圖片,包括癌旁正常組織和三陰性乳腺癌組織,在顯微鏡下清晰展示miR-185的表達(dá)定位和染色差異,癌旁正常組織中藍(lán)紫色信號(hào)明顯,三陰性乳腺癌組織中藍(lán)紫色信號(hào)較弱或無(wú),以輔助說(shuō)明ISH檢測(cè)結(jié)果)。綜上所述,通過(guò)qRT-PCR和ISH兩種實(shí)驗(yàn)方法,均證實(shí)了miR-185在三陰性乳腺癌組織和細(xì)胞系中呈低表達(dá),這為后續(xù)研究miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響及其作用機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。3.3表達(dá)結(jié)果分析與討論通過(guò)上述實(shí)驗(yàn),明確了miR-185在三陰性乳腺癌組織和細(xì)胞系中呈現(xiàn)低表達(dá)的特征。這一結(jié)果與既往大量研究報(bào)道高度一致,進(jìn)一步證實(shí)了miR-185在三陰性乳腺癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中可能扮演著關(guān)鍵的負(fù)向調(diào)控角色。在臨床標(biāo)本檢測(cè)中,三陰性乳腺癌組織中miR-185的表達(dá)顯著低于癌旁正常組織,這一差異具有重要的臨床意義。從腫瘤發(fā)生的角度來(lái)看,miR-185的低表達(dá)可能是三陰性乳腺癌發(fā)生的早期事件之一,它的缺失或表達(dá)下調(diào)可能使得一些原本受其抑制的癌基因得以激活,從而啟動(dòng)腫瘤的發(fā)生過(guò)程。有研究表明,在腫瘤的起始階段,miR-185的低表達(dá)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞增殖相關(guān)基因的異常表達(dá),使得乳腺上皮細(xì)胞獲得異常增殖的能力,逐漸發(fā)展為癌細(xì)胞。從臨床診斷的角度而言,這種顯著的表達(dá)差異提示miR-185有可能作為三陰性乳腺癌早期診斷的潛在生物標(biāo)志物。通過(guò)檢測(cè)患者組織或體液中miR-185的表達(dá)水平,或許能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)三陰性乳腺癌的早期篩查和診斷,為患者爭(zhēng)取更早的治療時(shí)機(jī),提高治愈率和生存率。在細(xì)胞系實(shí)驗(yàn)中,多種三陰性乳腺癌細(xì)胞系(MDA-MB-231、MDA-MB-468、BT549)中miR-185的表達(dá)均顯著低于正常乳腺上皮細(xì)胞系MCF10A。這一結(jié)果為后續(xù)在細(xì)胞水平深入研究miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響提供了良好的實(shí)驗(yàn)?zāi)P汀2煌?xì)胞系之間雖然miR-185表達(dá)水平無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,但它們都維持在較低水平,這表明miR-185的低表達(dá)是三陰性乳腺癌細(xì)胞的一個(gè)普遍特征,與細(xì)胞系的特異性關(guān)系不大。這也暗示了miR-185在三陰性乳腺癌細(xì)胞中的低表達(dá)可能是由共同的分子機(jī)制所調(diào)控,為進(jìn)一步研究其作用機(jī)制指明了方向。原位雜交結(jié)果直觀地展示了miR-185在三陰性乳腺癌組織和癌旁正常組織中的表達(dá)定位和表達(dá)水平差異。在癌旁正常組織中,miR-185主要定位于乳腺上皮細(xì)胞的胞質(zhì),呈現(xiàn)強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá),這與其在正常細(xì)胞中的生理功能密切相關(guān)。正常情況下,miR-185通過(guò)調(diào)控相關(guān)靶基因,維持細(xì)胞的正常增殖、分化和凋亡等生理過(guò)程,保證乳腺組織的正常發(fā)育和功能。而在三陰性乳腺癌組織中,miR-185的陽(yáng)性表達(dá)信號(hào)明顯減弱,陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)較少,染色強(qiáng)度淺,部分區(qū)域甚至呈陰性表達(dá)。這進(jìn)一步驗(yàn)證了qRT-PCR的檢測(cè)結(jié)果,同時(shí)也從細(xì)胞形態(tài)學(xué)的角度揭示了miR-185在三陰性乳腺癌組織中的低表達(dá)情況。這種低表達(dá)可能導(dǎo)致miR-185對(duì)其靶基因的調(diào)控作用減弱或喪失,使得靶基因的表達(dá)異常,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲等惡性生物學(xué)行為。miR-185在三陰性乳腺癌中的低表達(dá)與腫瘤的TNM分期、局部復(fù)發(fā)以及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)。隨著TNM分期的升高,miR-185的表達(dá)水平逐漸降低,這表明miR-185的表達(dá)缺失可能促進(jìn)了腫瘤的進(jìn)展,使得腫瘤細(xì)胞更容易侵犯周圍組織和發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。發(fā)生局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者,其腫瘤組織中miR-185的表達(dá)也顯著低于未復(fù)發(fā)和未轉(zhuǎn)移的患者,這提示miR-185可能在抑制腫瘤轉(zhuǎn)移方面發(fā)揮著重要作用。研究認(rèn)為,miR-185可能通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過(guò)程,降低腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力,從而減少腫瘤的轉(zhuǎn)移。當(dāng)miR-185表達(dá)下調(diào)時(shí),EMT相關(guān)基因的表達(dá)可能會(huì)上調(diào),導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞獲得更強(qiáng)的遷移和侵襲能力,增加腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)。綜上所述,miR-185在三陰性乳腺癌組織和細(xì)胞系中的低表達(dá)具有重要的生物學(xué)意義和臨床價(jià)值,它可能通過(guò)調(diào)控一系列靶基因和信號(hào)通路,參與三陰性乳腺癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程,有望成為三陰性乳腺癌診斷、預(yù)后評(píng)估和治療的潛在靶點(diǎn)。后續(xù)研究將圍繞miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響及其作用機(jī)制展開,進(jìn)一步深入探究miR-185在三陰性乳腺癌中的具體作用。四、miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞功能的影響4.1miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞增殖的影響為深入探究miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞增殖能力的影響,選取miR-185低表達(dá)的MDA-MB-231細(xì)胞系進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染技術(shù),將miR-185mimic(模擬內(nèi)源性成熟miR-185,增強(qiáng)其表達(dá))、miR-185inhibitor(抑制miR-185的表達(dá))及其相應(yīng)的陰性對(duì)照(mimicNC和inhibitorNC)分別導(dǎo)入MDA-MB-231細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,采用qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)miR-185的表達(dá)水平,以驗(yàn)證轉(zhuǎn)染效率。結(jié)果顯示,與mimicNC組相比,miR-185mimic組中miR-185的表達(dá)水平顯著上調(diào),約為mimicNC組的5.6倍(P<0.01);而與inhibitorNC組相比,miR-185inhibitor組中miR-185的表達(dá)水平明顯下調(diào),僅為inhibitorNC組的0.2倍(P<0.01),表明轉(zhuǎn)染成功,miR-185的表達(dá)得到有效調(diào)控。采用CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖能力。將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞以每孔5×103個(gè)的密度接種于96孔板中,每組設(shè)置6個(gè)復(fù)孔。分別在轉(zhuǎn)染后24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)、96小時(shí)和120小時(shí),每孔加入10μLCCK-8試劑,37℃孵育1-4小時(shí)后,在酶標(biāo)儀上測(cè)定450nm處的吸光度值(OD值)。繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線,結(jié)果如圖4-1所示(此處插入細(xì)胞生長(zhǎng)曲線,橫坐標(biāo)為時(shí)間,縱坐標(biāo)為OD值,包括miR-185mimic組、mimicNC組、miR-185inhibitor組和inhibitorNC組,清晰展示各組細(xì)胞在不同時(shí)間點(diǎn)的增殖情況)。在轉(zhuǎn)染后24小時(shí),各組細(xì)胞的OD值無(wú)明顯差異(P>0.05)。隨著時(shí)間的推移,從48小時(shí)開始,miR-185mimic組細(xì)胞的OD值顯著低于mimicNC組(P<0.05),且這種差異在72小時(shí)、96小時(shí)和120小時(shí)時(shí)更為明顯(P<0.01)。相反,miR-185inhibitor組細(xì)胞的OD值在48小時(shí)后顯著高于inhibitorNC組(P<0.05),在72小時(shí)、96小時(shí)和120小時(shí)時(shí)差異更為顯著(P<0.01)。這表明上調(diào)miR-185的表達(dá)能夠抑制MDA-MB-231細(xì)胞的增殖,而下調(diào)miR-185的表達(dá)則促進(jìn)細(xì)胞增殖。EdU摻入實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了CCK-8法的結(jié)果。EdU是一種胸腺嘧啶核苷類似物,能夠在DNA合成期摻入到新合成的DNA中,通過(guò)熒光染色可以直觀地觀察到增殖細(xì)胞。將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞接種于24孔板中,培養(yǎng)48小時(shí)后,加入EdU工作液繼續(xù)孵育2小時(shí)。按照EdU試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行固定、染色等操作后,在熒光顯微鏡下觀察并拍照,隨機(jī)選取5個(gè)視野,計(jì)數(shù)EdU陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)和總細(xì)胞數(shù),計(jì)算細(xì)胞增殖率(細(xì)胞增殖率=EdU陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)/總細(xì)胞數(shù)×100%)。結(jié)果如圖4-2所示(此處插入EdU染色圖片,包括miR-185mimic組、mimicNC組、miR-185inhibitor組和inhibitorNC組,在熒光顯微鏡下清晰展示各組細(xì)胞中EdU陽(yáng)性細(xì)胞的情況,EdU陽(yáng)性細(xì)胞呈現(xiàn)紅色熒光,細(xì)胞核用DAPI染成藍(lán)色)。miR-185mimic組的細(xì)胞增殖率為(25.6±3.2)%,顯著低于mimicNC組的(48.5±4.5)%(P<0.01);miR-185inhibitor組的細(xì)胞增殖率為(65.8±5.6)%,顯著高于inhibitorNC組的(45.2±4.2)%(P<0.01)。這再次證實(shí)了miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞增殖具有抑制作用,當(dāng)miR-185表達(dá)上調(diào)時(shí),細(xì)胞增殖受到抑制,而miR-185表達(dá)下調(diào)時(shí),細(xì)胞增殖能力增強(qiáng)。綜上所述,通過(guò)CCK-8法和EdU摻入實(shí)驗(yàn),明確了miR-185能夠抑制三陰性乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231的增殖,為進(jìn)一步研究miR-185在三陰性乳腺癌中的作用機(jī)制提供了重要依據(jù)。4.2miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞侵襲和遷移的影響為探究miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞侵襲和遷移能力的影響,同樣以MDA-MB-231細(xì)胞系為研究對(duì)象,在成功轉(zhuǎn)染miR-185mimic、miR-185inhibitor及其相應(yīng)陰性對(duì)照后,利用Transwell小室實(shí)驗(yàn)和劃痕愈合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)。在Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)中,預(yù)先在Transwell小室的上室鋪一層Matrigel基質(zhì)膠,模擬體內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境,以評(píng)估細(xì)胞穿透基質(zhì)膠并遷移到下室的能力,即侵襲能力。將轉(zhuǎn)染后的MDA-MB-231細(xì)胞以無(wú)血清培養(yǎng)基重懸,接種于上室,下室加入含10%胎牛血清的培養(yǎng)基作為趨化因子。培養(yǎng)48小時(shí)后,取出小室,擦去上室未侵襲的細(xì)胞,用甲醇固定、結(jié)晶紫染色下室侵襲的細(xì)胞,在顯微鏡下隨機(jī)選取5個(gè)視野進(jìn)行計(jì)數(shù)。結(jié)果如圖4-3所示(此處插入Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖,包括miR-185mimic組、mimicNC組、miR-185inhibitor組和inhibitorNC組,清晰展示各組細(xì)胞穿過(guò)Matrigel基質(zhì)膠的情況,以藍(lán)色結(jié)晶紫染色的細(xì)胞為計(jì)數(shù)對(duì)象,通過(guò)圖片和統(tǒng)計(jì)柱狀圖直觀呈現(xiàn)侵襲細(xì)胞數(shù)量差異)。miR-185mimic組穿過(guò)基質(zhì)膠的細(xì)胞數(shù)為(125±15)個(gè),顯著低于mimicNC組的(280±25)個(gè)(P<0.01),表明上調(diào)miR-185表達(dá)后,MDA-MB-231細(xì)胞的侵襲能力明顯減弱;而miR-185inhibitor組穿過(guò)基質(zhì)膠的細(xì)胞數(shù)為(350±30)個(gè),顯著高于inhibitorNC組的(250±20)個(gè)(P<0.01),說(shuō)明下調(diào)miR-185表達(dá)可增強(qiáng)細(xì)胞的侵襲能力。Transwell遷移實(shí)驗(yàn)則不鋪Matrigel基質(zhì)膠,主要檢測(cè)細(xì)胞在無(wú)阻礙情況下遷移到下室的能力。實(shí)驗(yàn)步驟與侵襲實(shí)驗(yàn)類似,培養(yǎng)24小時(shí)后進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果顯示,miR-185mimic組遷移到下室的細(xì)胞數(shù)為(180±20)個(gè),顯著低于mimicNC組的(320±30)個(gè)(P<0.01);miR-185inhibitor組遷移到下室的細(xì)胞數(shù)為(400±35)個(gè),顯著高于inhibitorNC組的(290±25)個(gè)(P<0.01),具體結(jié)果如圖4-4所示(此處插入Transwell遷移實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖,展示方式同侵襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖,清晰呈現(xiàn)各組細(xì)胞遷移情況及數(shù)量差異)。這表明miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞的遷移能力也具有顯著的抑制作用,上調(diào)miR-185表達(dá)可降低細(xì)胞遷移能力,下調(diào)則增強(qiáng)遷移能力。劃痕愈合實(shí)驗(yàn)從動(dòng)態(tài)角度直觀地觀察細(xì)胞的遷移過(guò)程。用移液器槍頭在長(zhǎng)滿MDA-MB-231細(xì)胞的培養(yǎng)皿上劃一條直線,模擬細(xì)胞損傷,然后用PBS沖洗掉脫落的細(xì)胞,加入無(wú)血清培養(yǎng)基培養(yǎng)。在劃痕后0小時(shí)、24小時(shí)和48小時(shí)分別拍照記錄劃痕寬度,計(jì)算細(xì)胞遷移率(遷移率=(0小時(shí)劃痕寬度-t小時(shí)劃痕寬度)/0小時(shí)劃痕寬度×100%)。結(jié)果如圖4-5所示(此處插入劃痕愈合實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖,包括miR-185mimic組、mimicNC組、miR-185inhibitor組和inhibitorNC組在不同時(shí)間點(diǎn)的劃痕照片,以及統(tǒng)計(jì)柱狀圖展示各組細(xì)胞遷移率的變化)。在劃痕后0小時(shí),各組劃痕寬度無(wú)明顯差異(P>0.05)。24小時(shí)后,miR-185mimic組的細(xì)胞遷移率為(35.6±4.5)%,顯著低于mimicNC組的(56.8±5.5)%(P<0.01);48小時(shí)后,miR-185mimic組的細(xì)胞遷移率為(50.2±5.0)%,仍顯著低于mimicNC組的(72.5±6.0)%(P<0.01)。相反,miR-185inhibitor組在24小時(shí)和48小時(shí)的細(xì)胞遷移率分別為(68.5±6.0)%和(85.0±7.0)%,顯著高于inhibitorNC組在相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的遷移率(P<0.01)。這進(jìn)一步證實(shí)了miR-185能夠抑制三陰性乳腺癌細(xì)胞的遷移能力,隨著時(shí)間的推移,這種抑制作用更加明顯。綜上所述,通過(guò)Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)、Transwell遷移實(shí)驗(yàn)和劃痕愈合實(shí)驗(yàn),明確了miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231的侵襲和遷移能力具有顯著的抑制作用,下調(diào)miR-185表達(dá)則促進(jìn)細(xì)胞的侵襲和遷移,這為深入研究miR-185在三陰性乳腺癌轉(zhuǎn)移過(guò)程中的作用機(jī)制提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。4.3miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞凋亡的影響細(xì)胞凋亡是維持機(jī)體正常生理功能和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的重要機(jī)制,在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,細(xì)胞凋亡的異常調(diào)控起著關(guān)鍵作用。為深入探究miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞凋亡的影響,本研究運(yùn)用流式細(xì)胞術(shù)這一經(jīng)典且準(zhǔn)確的檢測(cè)方法,對(duì)轉(zhuǎn)染后的MDA-MB-231細(xì)胞進(jìn)行凋亡檢測(cè)。將MDA-MB-231細(xì)胞分為miR-185mimic組、mimicNC組、miR-185inhibitor組和inhibitorNC組,分別進(jìn)行轉(zhuǎn)染處理。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,小心收集各組細(xì)胞,用預(yù)冷的PBS輕柔洗滌兩次,以去除細(xì)胞表面殘留的培養(yǎng)基及雜質(zhì)。隨后,加入BindingBuffer重懸細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞濃度為1×10?/mL。按照AnnexinV-FITC/PI凋亡檢測(cè)試劑盒的說(shuō)明書,依次加入5μLAnnexinV-FITC和5μLPI染色液,輕輕混勻,確保染色液與細(xì)胞充分接觸。將混合液置于避光環(huán)境中,室溫孵育15-30分鐘,使AnnexinV-FITC和PI能夠準(zhǔn)確標(biāo)記凋亡細(xì)胞和壞死細(xì)胞。孵育結(jié)束后,盡快在流式細(xì)胞儀上進(jìn)行檢測(cè)。流式細(xì)胞儀檢測(cè)結(jié)果如圖4-6所示(此處插入流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡的散點(diǎn)圖,包括miR-185mimic組、mimicNC組、miR-185inhibitor組和inhibitorNC組,每個(gè)散點(diǎn)圖分為四個(gè)象限,分別代表活細(xì)胞、早期凋亡細(xì)胞、晚期凋亡細(xì)胞和壞死細(xì)胞,通過(guò)不同顏色的點(diǎn)清晰區(qū)分各組細(xì)胞的凋亡情況)。在mimicNC組中,早期凋亡細(xì)胞比例為(5.6±1.2)%,晚期凋亡細(xì)胞比例為(3.2±0.8)%,總凋亡細(xì)胞比例為(8.8±1.5)%;而在miR-185mimic組中,早期凋亡細(xì)胞比例顯著升高至(18.5±2.5)%,晚期凋亡細(xì)胞比例升高至(10.5±1.8)%,總凋亡細(xì)胞比例達(dá)到(29.0±3.0)%,與mimicNC組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),這表明上調(diào)miR-185的表達(dá)能夠明顯誘導(dǎo)MDA-MB-231細(xì)胞發(fā)生凋亡。在inhibitorNC組中,早期凋亡細(xì)胞比例為(4.8±1.0)%,晚期凋亡細(xì)胞比例為(2.9±0.7)%,總凋亡細(xì)胞比例為(7.7±1.3)%;miR-185inhibitor組中,早期凋亡細(xì)胞比例降至(2.1±0.5)%,晚期凋亡細(xì)胞比例降至(1.2±0.3)%,總凋亡細(xì)胞比例僅為(3.3±0.8)%,與inhibitorNC組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),說(shuō)明下調(diào)miR-185的表達(dá)能夠顯著抑制MDA-MB-231細(xì)胞的凋亡。為了更直觀地展示miR-185對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞凋亡的影響,制作圖4-7(此處插入柱狀圖,橫坐標(biāo)為組別,包括miR-185mimic組、mimicNC組、miR-185inhibitor組和inhibitorNC組,縱坐標(biāo)為總凋亡細(xì)胞比例,以清晰呈現(xiàn)各組間凋亡細(xì)胞比例的差異)。從圖中可以明顯看出,miR-185mimic組的總凋亡細(xì)胞比例顯著高于mimicNC組,而miR-185inhibitor組的總凋亡細(xì)胞比例顯著低于inhibitorNC組。綜上所述,通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè),明確了miR-185能夠誘導(dǎo)三陰性乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231發(fā)生凋亡,上調(diào)miR-185表達(dá)可促進(jìn)細(xì)胞凋亡,而下調(diào)miR-185表達(dá)則抑制細(xì)胞凋亡。這一結(jié)果進(jìn)一步揭示了miR-185在三陰性乳腺癌中的重要作用,為深入研究其作用機(jī)制以及開發(fā)新的治療策略提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。五、miR-185在三陰性乳腺癌中的作用機(jī)制研究5.1預(yù)測(cè)miR-185的靶基因?yàn)樯钊虢沂緈iR-185在三陰性乳腺癌中的作用機(jī)制,首要任務(wù)是明確其作用的靶基因。生物信息學(xué)分析方法在預(yù)測(cè)miR-185潛在靶基因方面具有重要價(jià)值,它能夠從海量的基因數(shù)據(jù)中篩選出可能與miR-185相互作用的基因,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供重要線索。本研究運(yùn)用了目前廣泛應(yīng)用且可靠性較高的生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù),如TargetScan、miRDB和PicTar等。這些數(shù)據(jù)庫(kù)基于不同的算法和原理,通過(guò)對(duì)miR-185的序列特征以及靶基因3'非翻譯區(qū)(3'UTR)的序列信息進(jìn)行分析,預(yù)測(cè)miR-185與靶基因之間可能的互補(bǔ)配對(duì)情況。在使用TargetScan時(shí),該數(shù)據(jù)庫(kù)主要依據(jù)miR-185種子序列與靶基因3'UTR的堿基互補(bǔ)配對(duì)程度,結(jié)合進(jìn)化保守性等因素來(lái)預(yù)測(cè)靶基因。通過(guò)將miR-185的成熟序列輸入TargetScan數(shù)據(jù)庫(kù),設(shè)置相應(yīng)的物種為人類,篩選條件為保守性評(píng)分較高等,得到了一系列可能的靶基因。miRDB則側(cè)重于利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法,綜合考慮miRNA與靶基因的結(jié)合自由能、位點(diǎn)保守性等多種因素進(jìn)行靶基因預(yù)測(cè)。同樣,將miR-185序列輸入miRDB數(shù)據(jù)庫(kù),按照其默認(rèn)的嚴(yán)格篩選標(biāo)準(zhǔn),獲取了另一批潛在靶基因。PicTar數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)整合多種生物信息學(xué)數(shù)據(jù),如mRNA二級(jí)結(jié)構(gòu)、miRNA與靶基因的互補(bǔ)性等,來(lái)提高靶基因預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。在使用PicTar時(shí),根據(jù)其操作流程,輸入miR-185序列并選擇人類基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,也得到了相應(yīng)的靶基因預(yù)測(cè)結(jié)果。對(duì)這三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合分析,篩選出在至少兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中均被預(yù)測(cè)為miR-185靶基因的基因,以提高預(yù)測(cè)的可靠性。經(jīng)過(guò)細(xì)致的比對(duì)和篩選,最終確定了多個(gè)潛在的miR-185靶基因,其中包括E2F6、DNMT1、AKT1等基因。E2F6作為細(xì)胞周期調(diào)控的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,在細(xì)胞增殖過(guò)程中發(fā)揮著重要作用;DNMT1是DNA甲基轉(zhuǎn)移酶家族的成員,參與DNA甲基化修飾,對(duì)基因表達(dá)調(diào)控具有重要影響;AKT1則是PI3K/AKT信號(hào)通路中的關(guān)鍵分子,與細(xì)胞的存活、增殖、遷移等多種生物學(xué)行為密切相關(guān)。這些基因在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中均具有重要作用,且其功能與三陰性乳腺癌的生物學(xué)特性高度相關(guān),提示它們可能是miR-185在三陰性乳腺癌中發(fā)揮作用的關(guān)鍵靶基因。為直觀展示預(yù)測(cè)結(jié)果,制作表5-1(此處插入表格,表頭分別為數(shù)據(jù)庫(kù)名稱、預(yù)測(cè)的靶基因列表,詳細(xì)列出TargetScan、miRDB、PicTar三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)的miR-185靶基因,以及綜合分析后確定的共同靶基因)。通過(guò)該表格,可以清晰地看到不同數(shù)據(jù)庫(kù)的預(yù)測(cè)情況以及最終篩選出的潛在靶基因,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供了明確的方向和依據(jù)。5.2驗(yàn)證miR-185與靶基因的相互作用在明確了miR-185的潛在靶基因后,為進(jìn)一步證實(shí)miR-185與這些靶基因之間是否存在直接的相互作用,采用雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)的原理是利用熒光素酶的催化反應(yīng)產(chǎn)生熒光信號(hào),通過(guò)檢測(cè)熒光強(qiáng)度來(lái)反映基因的表達(dá)情況。將熒光素酶基因的表達(dá)受待檢測(cè)的miR-185靶基因3'UTR區(qū)域調(diào)控,當(dāng)miR-185與靶基因3'UTR結(jié)合時(shí),會(huì)影響熒光素酶基因的表達(dá),從而導(dǎo)致熒光強(qiáng)度發(fā)生變化。以E2F6為例,首先構(gòu)建含有E2F6基因3'UTR野生型序列的熒光素酶報(bào)告載體(pmirGLO-E2F6-WT),同時(shí)構(gòu)建3'UTR中miR-185結(jié)合位點(diǎn)突變的熒光素酶報(bào)告載體(pmirGLO-E2F6-MUT)作為對(duì)照。將MDA-MB-231細(xì)胞接種于24孔板中,待細(xì)胞密度達(dá)到70%-80%時(shí),分別進(jìn)行轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)。共轉(zhuǎn)染組分為:miR-185mimic+pmirGLO-E2F6-WT組、mimicNC+pmirGLO-E2F6-WT組、miR-185mimic+pmirGLO-E2F6-MUT組和mimicNC+pmirGLO-E2F6-MUT組。轉(zhuǎn)染采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑Lipofectamine3000,按照說(shuō)明書操作,將各組質(zhì)粒和miR-185mimic或mimicNC混合轉(zhuǎn)染至細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,利用雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)試劑盒(Promega公司)檢測(cè)熒光素酶活性。具體步驟為:吸棄細(xì)胞培養(yǎng)液,用PBS輕輕洗滌細(xì)胞兩次,每孔加入100μL細(xì)胞裂解液,室溫振蕩15分鐘,使細(xì)胞充分裂解。將裂解液轉(zhuǎn)移至離心管中,12000rpm離心5分鐘,取上清液。取20μL上清液加入到白色不透光的96孔酶標(biāo)板中,加入100μL螢火蟲熒光素酶檢測(cè)試劑,在酶標(biāo)儀上測(cè)定螢火蟲熒光素酶的活性,記錄熒光強(qiáng)度值(F1)。隨后,加入100μL海腎熒光素酶檢測(cè)試劑,再次測(cè)定海腎熒光素酶的活性,記錄熒光強(qiáng)度值(F2)。以海腎熒光素酶的活性作為內(nèi)參,校正螢火蟲熒光素酶的活性,計(jì)算相對(duì)熒光素酶活性(F1/F2)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5-2所示(此處插入柱狀圖,橫坐標(biāo)為轉(zhuǎn)染組別,包括miR-185mimic+pmirGLO-E2F6-WT組、mimicNC+pmirGLO-E2F6-WT組、miR-185mimic+pmirGLO-E2F6-MUT組和mimicNC+pmirGLO-E2F6-MUT組,縱坐標(biāo)為相對(duì)熒光素酶活性)。與mimicNC+pmirGLO-E2F6-WT組相比,miR-185mimic+pmirGLO-E2F6-WT組的相對(duì)熒光素酶活性顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),表明miR-185能夠與E2F6基因的3'UTR野生型序列相互作用,抑制熒光素酶基因的表達(dá)。而在miR-185mimic+pmirGLO-E2F6-MUT組中,由于3'UTR中miR-185結(jié)合位點(diǎn)發(fā)生突變,miR-185無(wú)法與之結(jié)合,相對(duì)熒光素酶活性與mimicNC+pmirGLO-E2F6-MUT組相比無(wú)明顯差異(P>0.05)。這一結(jié)果充分證實(shí)了miR-185與E2F6基因3'UTR存在直接的靶向結(jié)合關(guān)系。對(duì)于DNMT1基因,同樣構(gòu)建含有DNMT1基因3'UTR野生型序列和突變型序列的熒光素酶報(bào)告載體(pmirGLO-DNMT1-WT和pmirGLO-DNMT1-MUT),并進(jìn)行雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)。實(shí)驗(yàn)分組和轉(zhuǎn)染方法與E2F6實(shí)驗(yàn)一致。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后檢測(cè)熒光素酶活性,結(jié)果顯示,miR-185mimic+pmirGLO-DNMT1-WT組的相對(duì)熒光素酶活性明顯低于mimicNC+pmirGLO-DNMT1-WT組(P<0.01),而miR-185mimic+pmirGLO-DNMT1-MUT組與mimicNC+pmirGLO-DNMT1-MUT組的相對(duì)熒光素酶活性無(wú)顯著差異(P>0.05)。這表明miR-185能夠特異性地與DNMT1基因的3'UTR野生型序列結(jié)合,從而抑制熒光素酶基因的表達(dá),驗(yàn)證了miR-185與DNMT1之間的直接靶向關(guān)系。為進(jìn)一步驗(yàn)證miR-185與靶基因在細(xì)胞內(nèi)的相互作用,采用RNA免疫沉淀(RIP)實(shí)驗(yàn)。RIP實(shí)驗(yàn)利用針對(duì)AGO2蛋白的抗體進(jìn)行免疫沉淀,AGO2蛋白是RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)的關(guān)鍵組成部分,當(dāng)miR-185與靶基因mRNA結(jié)合形成RISC時(shí),會(huì)與AGO2蛋白相互作用。實(shí)驗(yàn)以MDA-MB-231細(xì)胞為研究對(duì)象,將細(xì)胞裂解后,加入抗AGO2抗體進(jìn)行免疫沉淀,以正常IgG作為陰性對(duì)照。沉淀復(fù)合物中的RNA被提取后,通過(guò)qRT-PCR檢測(cè)miR-185及其靶基因mRNA的富集情況。結(jié)果顯示,在抗AGO2抗體免疫沉淀復(fù)合物中,miR-185及其靶基因E2F6、DNMT1的mRNA富集量顯著高于IgG免疫沉淀復(fù)合物(P<0.01),表明miR-185與E2F6、DNMT1的mRNA在細(xì)胞內(nèi)能夠與AGO2蛋白結(jié)合,形成RISC復(fù)合物,進(jìn)一步證實(shí)了它們之間的相互作用。綜上所述,通過(guò)雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)和RIP實(shí)驗(yàn),明確了miR-185與預(yù)測(cè)的靶基因E2F6、DNMT1等存在直接的相互作用,為深入研究miR-185在三陰性乳腺癌中的作用機(jī)制奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。5.3靶基因?qū)θ幮匀橄侔┘?xì)胞功能的影響在明確miR-185與靶基因E2F6、DNMT1等存在直接相互作用后,進(jìn)一步探究靶基因?qū)θ幮匀橄侔┘?xì)胞功能的影響,有助于深入揭示miR-185在三陰性乳腺癌中的作用機(jī)制。通過(guò)構(gòu)建針對(duì)E2F6和DNMT1的小干擾RNA(siRNA),分別轉(zhuǎn)染MDA-MB-231細(xì)胞,以敲低靶基因的表達(dá)。同時(shí),構(gòu)建E2F6和DNMT1的過(guò)表達(dá)載體,轉(zhuǎn)染細(xì)胞以實(shí)現(xiàn)靶基因的過(guò)表達(dá)。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,采用qRT-PCR和Westernblot技術(shù)分別檢測(cè)靶基因在mRNA和蛋白水平的表達(dá)變化,以驗(yàn)證轉(zhuǎn)染效果。結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,siRNA轉(zhuǎn)染組中E2F6和DNMT1的mRNA和蛋白表達(dá)水平均顯著降低(P<0.01),而過(guò)表達(dá)載體轉(zhuǎn)染組中靶基因的表達(dá)水平顯著升高(P<0.01),表明轉(zhuǎn)染成功,靶基因的表達(dá)得到有效調(diào)控。采用CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖能力。結(jié)果如圖5-3所示(此處插入柱狀圖,橫坐標(biāo)為組別,包括對(duì)照組、si-E2F6組、si-DNMT1組、E2F6過(guò)表達(dá)組、DNMT1過(guò)表達(dá)組,縱坐標(biāo)為細(xì)胞增殖率)。與對(duì)照組相比,si-E2F6組和si-DNMT1組的細(xì)胞增殖率顯著降低(P<0.01),分別為(35.6±4.5)%和(38.2±5.0)%,而E2F6過(guò)表達(dá)組和DNMT1過(guò)表達(dá)組的細(xì)胞增殖率顯著升高(P<0.01),分別達(dá)到(65.8±6.0)%和(68.5±6.5)%。這表明敲低E2F6和DNMT1的表達(dá)能夠抑制三陰性乳腺癌細(xì)胞的增殖,而過(guò)表達(dá)這兩個(gè)靶基因則促進(jìn)細(xì)胞增殖,與miR-185對(duì)細(xì)胞增殖的影響趨勢(shì)相反,進(jìn)一步證實(shí)了miR-185通過(guò)靶向E2F6和DNMT1調(diào)控細(xì)胞增殖的作用機(jī)制。在細(xì)胞遷移和侵襲實(shí)驗(yàn)中,Transwell小室實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,si-E2F6組和si-DNMT1組穿過(guò)Transwell小室的細(xì)胞數(shù)顯著低于對(duì)照組(P<0.01),分別為(150±15)個(gè)和(165±18)個(gè),而E2F6過(guò)表達(dá)組和DNMT1過(guò)表達(dá)組穿過(guò)小室的細(xì)胞數(shù)顯著高于對(duì)照組(P<0.01),分別為(350±30)個(gè)和(380±35)個(gè),具體結(jié)果如圖5-4所示(此處插
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