miR-365-BAX軸調(diào)控機(jī)制:皮膚鱗狀細(xì)胞癌凋亡與發(fā)展的關(guān)鍵紐帶_第1頁
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miR-365/BAX軸調(diào)控機(jī)制:皮膚鱗狀細(xì)胞癌凋亡與發(fā)展的關(guān)鍵紐帶一、引言1.1研究背景與意義皮膚鱗狀細(xì)胞癌(CutaneousSquamousCellCarcinoma,CSCC)是一種起源于表皮角質(zhì)形成細(xì)胞的常見惡性腫瘤,在非黑色素瘤皮膚癌中占據(jù)重要地位。近年來,隨著環(huán)境變化、人口老齡化以及紫外線暴露增加等因素影響,CSCC的發(fā)病率呈現(xiàn)出顯著上升趨勢,對全球公共衛(wèi)生構(gòu)成了日益嚴(yán)重的威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,在歐美等發(fā)達(dá)國家,CSCC的發(fā)病率以每年3%-8%的速度遞增,而在我國,雖然總體發(fā)病率低于西方國家,但隨著生活方式的改變和皮膚癌篩查意識的提高,CSCC的確診病例數(shù)也在逐漸增多。CSCC好發(fā)于頭頸部、四肢等暴露部位,早期癥狀可能僅表現(xiàn)為皮膚表面的紅斑、鱗屑或小結(jié)節(jié),容易被忽視。然而,若病情未得到及時(shí)控制,腫瘤細(xì)胞可迅速增殖并侵犯周圍組織,導(dǎo)致局部組織破壞、潰瘍形成,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。更為嚴(yán)峻的是,CSCC具有較高的轉(zhuǎn)移潛能,一旦發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,如轉(zhuǎn)移至肺、肝、骨等重要臟器,患者的5年生存率將大幅下降,預(yù)后極差。盡管目前臨床上針對CSCC已經(jīng)開展了手術(shù)切除、放療、化療以及免疫治療等多種治療手段,但對于中晚期患者,治療效果仍不盡人意,復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移問題依然是制約患者生存和康復(fù)的關(guān)鍵因素。深入探究CSCC的發(fā)病機(jī)制,尋找新的診斷標(biāo)志物和治療靶點(diǎn),已成為當(dāng)前腫瘤研究領(lǐng)域的迫切需求。在眾多參與腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制中,微小核糖核酸(microRNA,miRNA)逐漸成為研究熱點(diǎn)。miRNA是一類長度約為22個核苷酸的內(nèi)源性非編碼單鏈RNA分子,通過與靶mRNA的3'-非翻譯區(qū)(3'-UTR)互補(bǔ)配對,在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的表達(dá)。越來越多的研究表明,miRNA在腫瘤的增殖、凋亡、侵襲、轉(zhuǎn)移等生物學(xué)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,其異常表達(dá)與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。miR-365作為miRNA家族的重要成員之一,在多種腫瘤中呈現(xiàn)出異常表達(dá),且其表達(dá)水平與腫瘤的惡性程度、預(yù)后等密切相關(guān)。在皮膚鱗狀細(xì)胞癌中,已有研究證實(shí)miR-365呈高表達(dá)狀態(tài),且其高表達(dá)與腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力增強(qiáng)密切相關(guān),提示miR-365可能作為一種促癌基因參與CSCC的發(fā)生發(fā)展過程。然而,目前關(guān)于miR-365在CSCC中發(fā)揮促癌作用的具體分子機(jī)制尚未完全明確。BAX基因是BCL-2家族中的重要促凋亡成員,其編碼的BAX蛋白能夠通過線粒體途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,在維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。已有研究表明,多種miRNA可通過靶向調(diào)控BAX基因的表達(dá),進(jìn)而影響腫瘤細(xì)胞的凋亡進(jìn)程。在CSCC中,BAX基因的表達(dá)水平明顯下調(diào),且其低表達(dá)與腫瘤的惡性進(jìn)展密切相關(guān)。然而,miR-365是否通過靶向調(diào)控BAX基因的表達(dá),進(jìn)而影響CSCC細(xì)胞的凋亡和腫瘤的發(fā)生發(fā)展,目前尚未見相關(guān)報(bào)道。本研究聚焦于miR-365對BAX基因的靶向調(diào)控作用及其在CSCC發(fā)生發(fā)展中的分子機(jī)制,具有重要的理論意義和臨床應(yīng)用價(jià)值。從理論層面來看,深入揭示miR-365與BAX之間的調(diào)控關(guān)系,將有助于進(jìn)一步完善CSCC的發(fā)病機(jī)制理論體系,為腫瘤分子生物學(xué)研究提供新的思路和方向。從臨床應(yīng)用角度出發(fā),明確miR-365和BAX作為CSCC潛在診斷標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)的可行性,將為CSCC的早期診斷、精準(zhǔn)治療以及預(yù)后評估提供重要的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)支持,有望推動CSCC臨床診療水平的顯著提升,改善患者的生存預(yù)后。1.2研究目的與創(chuàng)新點(diǎn)本研究旨在深入揭示miR-365通過靶向下調(diào)BAX抑制細(xì)胞凋亡,進(jìn)而促進(jìn)皮膚鱗狀細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制。具體而言,將通過一系列體內(nèi)外實(shí)驗(yàn),明確miR-365與BAX在CSCC細(xì)胞系和組織樣本中的表達(dá)差異及其相關(guān)性;運(yùn)用雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)等技術(shù)手段,驗(yàn)證miR-365對BAX基因的直接靶向調(diào)控作用;借助細(xì)胞增殖、凋亡、遷移和侵襲等功能實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)闡述miR-365靶向下調(diào)BAX對CSCC細(xì)胞生物學(xué)行為的影響;構(gòu)建裸鼠移植瘤模型,從動物水平驗(yàn)證miR-365/BAX軸在CSCC發(fā)生發(fā)展中的作用,為CSCC的早期診斷和治療提供新的理論依據(jù)和潛在靶點(diǎn)。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面:一是首次聚焦于miR-365與BAX之間的靶向調(diào)控關(guān)系在CSCC中的研究,填補(bǔ)了該領(lǐng)域在這一方向的空白,為深入理解CSCC的發(fā)病機(jī)制提供了全新的視角;二是從分子、細(xì)胞和動物整體等多個層面系統(tǒng)研究miR-365/BAX軸對CSCC細(xì)胞凋亡和腫瘤發(fā)展的影響,使研究結(jié)果更具說服力和完整性;三是有望為CSCC的臨床診斷和治療提供新的生物標(biāo)志物和潛在治療靶點(diǎn),具有重要的臨床轉(zhuǎn)化價(jià)值,為開發(fā)針對CSCC的精準(zhǔn)治療策略奠定理論基礎(chǔ)。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀近年來,隨著對腫瘤發(fā)病機(jī)制研究的不斷深入,miRNA在腫瘤中的作用成為國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。在皮膚鱗狀細(xì)胞癌領(lǐng)域,關(guān)于miR-365和BAX的研究也取得了一定的進(jìn)展,但仍存在諸多有待進(jìn)一步探索的空間。國外在miR-365與腫瘤關(guān)系的研究起步較早,一些研究團(tuán)隊(duì)通過高通量測序技術(shù)和生物信息學(xué)分析,在多種腫瘤組織和細(xì)胞系中檢測到miR-365的異常表達(dá)。例如,在乳腺癌研究中發(fā)現(xiàn)miR-365表達(dá)上調(diào),且其高表達(dá)與腫瘤的侵襲性和不良預(yù)后相關(guān),通過調(diào)控相關(guān)信號通路促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。在前列腺癌研究中,證實(shí)miR-365可通過靶向特定基因影響腫瘤細(xì)胞的凋亡和耐藥性。然而,在皮膚鱗狀細(xì)胞癌中,miR-365的研究相對較少,僅有部分研究報(bào)道了其在CSCC細(xì)胞系和組織中的高表達(dá)現(xiàn)象,以及對細(xì)胞增殖和遷移能力的影響,但對于miR-365在CSCC發(fā)生發(fā)展過程中的具體分子調(diào)控機(jī)制,尤其是其與下游靶基因的相互作用關(guān)系,尚未進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究。國內(nèi)在皮膚鱗狀細(xì)胞癌相關(guān)研究方面也投入了大量精力,在miR-365的研究上取得了一些成果。有研究團(tuán)隊(duì)通過紫外線照射正常人皮膚角質(zhì)細(xì)胞HaCaT,分析miRNA表達(dá)譜,發(fā)現(xiàn)miR-365是對紫外線B輻射最敏感的miRNA之一,且在皮膚鱗癌細(xì)胞系中的表達(dá)顯著高于正常細(xì)胞,進(jìn)一步功能實(shí)驗(yàn)表明抑制miR-365表達(dá)可顯著抑制CSCC細(xì)胞的克隆形成和體外遷移能力,過表達(dá)miR-365則促進(jìn)細(xì)胞的增殖和遷移,初步揭示了miR-365在CSCC發(fā)生發(fā)展中的促癌作用。但整體而言,國內(nèi)對于miR-365在CSCC中作用機(jī)制的研究仍不夠全面和深入,特別是在其與關(guān)鍵凋亡調(diào)控基因BAX之間的關(guān)系研究方面,尚處于探索階段。關(guān)于BAX基因在腫瘤中的研究,國內(nèi)外均有大量報(bào)道。BAX作為BCL-2家族中的促凋亡成員,其在腫瘤細(xì)胞凋亡調(diào)控中的關(guān)鍵作用已得到廣泛認(rèn)可。在多種腫瘤,如肺癌、結(jié)直腸癌、肝癌等研究中發(fā)現(xiàn),BAX基因的表達(dá)異常與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),其表達(dá)下調(diào)可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡受阻,從而促進(jìn)腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移。在皮膚鱗狀細(xì)胞癌中,已有研究證實(shí)BAX在CSCC組織和細(xì)胞系中表達(dá)顯著降低,且其低表達(dá)與腫瘤的惡性程度和不良預(yù)后相關(guān),提示BAX可能作為一種抑癌基因參與CSCC的發(fā)生發(fā)展過程。然而,目前關(guān)于BAX在CSCC中表達(dá)下調(diào)的具體分子機(jī)制尚未完全明確,是否受到miR-365等miRNA的靶向調(diào)控,仍需進(jìn)一步研究驗(yàn)證。綜上所述,盡管國內(nèi)外在miR-365、BAX及二者與皮膚鱗狀細(xì)胞癌關(guān)系的研究方面取得了一定進(jìn)展,但仍存在許多不足之處。目前對于miR-365在CSCC中的作用機(jī)制研究不夠深入,尤其是其與BAX之間的靶向調(diào)控關(guān)系及對CSCC細(xì)胞凋亡和腫瘤發(fā)生發(fā)展的影響,尚未見系統(tǒng)報(bào)道。深入開展這方面的研究,對于揭示CSCC的發(fā)病機(jī)制,尋找新的診斷標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)具有重要意義。二、皮膚鱗狀細(xì)胞癌及相關(guān)分子概述2.1皮膚鱗狀細(xì)胞癌簡介皮膚鱗狀細(xì)胞癌(CutaneousSquamousCellCarcinoma,CSCC)是一種起源于表皮角質(zhì)形成細(xì)胞的惡性腫瘤,在非黑色素瘤皮膚癌中占據(jù)重要地位。其發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜,涉及多種因素。長期紫外線(UV)暴露是CSCC發(fā)生的主要環(huán)境危險(xiǎn)因素,尤其是UVB(280-320nm)可誘導(dǎo)皮膚細(xì)胞DNA損傷,導(dǎo)致基因突變和細(xì)胞異常增殖。慢性皮膚炎癥也是重要誘因,炎癥微環(huán)境中產(chǎn)生的細(xì)胞因子和活性氧等物質(zhì),可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、存活和侵襲。免疫抑制狀態(tài),如器官移植后長期使用免疫抑制劑、HIV感染導(dǎo)致的免疫功能低下等,會使機(jī)體對腫瘤細(xì)胞的免疫監(jiān)視能力下降,增加CSCC的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。此外,某些化學(xué)物質(zhì)(如砷、多環(huán)芳烴等)的接觸、遺傳因素(如遺傳性皮膚病患者)等也與CSCC的發(fā)生相關(guān)。CSCC在全球范圍內(nèi)發(fā)病率呈上升趨勢,尤其在白種人群中更為常見,且男性發(fā)病率高于女性。在我國,隨著人口老齡化和環(huán)境變化,CSCC的發(fā)病率也逐漸增加。其好發(fā)于頭頸部、四肢等暴露部位,這些部位長期受到紫外線照射,使得腫瘤細(xì)胞更易在此處發(fā)生異常增殖。早期CSCC的癥狀缺乏特異性,常表現(xiàn)為皮膚表面的紅斑、鱗屑、丘疹或小結(jié)節(jié),容易被誤診為其他良性皮膚病。隨著病情進(jìn)展,腫瘤逐漸增大,可形成潰瘍、菜花狀腫物,伴有疼痛、出血、感染等癥狀,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。若腫瘤侵犯周圍神經(jīng),還可導(dǎo)致局部感覺異常或疼痛加?。磺址噶馨凸芑蜓埽瑒t可能引發(fā)區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,如肺、肝、骨等部位的轉(zhuǎn)移,極大地增加了治療難度和患者的死亡率。目前,臨床上對于CSCC的診斷主要依靠組織病理學(xué)檢查。通過手術(shù)切除或穿刺活檢獲取病變組織,制作病理切片,在顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分化程度等特征,以明確診斷。免疫組化技術(shù)也常用于輔助診斷,通過檢測腫瘤組織中特定標(biāo)志物的表達(dá),如細(xì)胞角蛋白、p53蛋白等,有助于進(jìn)一步確定腫瘤的性質(zhì)和分化程度。此外,影像學(xué)檢查如超聲、CT、MRI等可用于評估腫瘤的大小、位置、侵犯范圍以及是否存在轉(zhuǎn)移等情況,為臨床治療方案的制定提供重要依據(jù)。針對CSCC的治療,需根據(jù)腫瘤的分期、患者的身體狀況等因素綜合選擇合適的治療方法。手術(shù)切除是早期CSCC的主要治療手段,包括Mohs顯微外科手術(shù)、廣泛切除手術(shù)等,通過徹底切除腫瘤組織,可達(dá)到根治的目的。對于不能手術(shù)切除或術(shù)后復(fù)發(fā)的患者,放療是一種重要的治療選擇,利用高能射線殺死腫瘤細(xì)胞,控制腫瘤生長?;焺t主要用于晚期或轉(zhuǎn)移性CSCC患者,通過使用化學(xué)藥物抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移,常用的化療藥物有順鉑、5-氟尿嘧啶等。近年來,免疫治療和靶向治療作為新興的治療方法,在CSCC的治療中取得了一定的進(jìn)展。免疫治療通過激活患者自身的免疫系統(tǒng)來攻擊腫瘤細(xì)胞,如PD-1抑制劑等;靶向治療則針對腫瘤細(xì)胞的特定分子靶點(diǎn)進(jìn)行治療,如EGFR抑制劑等,這些治療方法為CSCC患者帶來了新的希望,但目前仍存在治療效果個體差異大、耐藥性等問題,有待進(jìn)一步研究和解決。2.2miR-365概述miR-365是微小核糖核酸(microRNA,miRNA)家族中的重要成員,其成熟體是通過兩種前體has-mir-365-1和has-mir-365-2剪切而成,其中has-mir-365-1位于16p13.12,has-mir-365-2位于17q11.2。miR-365的長度約為22個核苷酸,具有高度保守的序列結(jié)構(gòu),這種保守性在不同物種間維持了其生物學(xué)功能的穩(wěn)定性,暗示其在生命活動中具有重要作用。在多種腫瘤中,miR-365呈現(xiàn)出異常表達(dá),但其表達(dá)模式在不同腫瘤類型中存在顯著差異。在乳腺癌研究中,通過Microarray分析發(fā)現(xiàn)原發(fā)性乳腺癌中miR-365的表達(dá)差異量上調(diào)2.56倍,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)其潛在的靶基因包括RAS癌基因家族,如RAB1B和RAN22A,以及泛素特異性肽酶33(USP33)等,提示miR-365在原發(fā)性乳腺癌中可能作為癌基因,通過調(diào)控這些靶基因來抑制細(xì)胞周期進(jìn)程,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。在胰腺癌研究中,通過收集胰腺癌組織及正常胰腺組織樣本,進(jìn)行實(shí)時(shí)定量PCR分析,發(fā)現(xiàn)miR-365在胰腺癌組織中表達(dá)上調(diào),且其高表達(dá)與胰腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力增強(qiáng)密切相關(guān),進(jìn)一步機(jī)制研究表明miR-365可能通過靶向調(diào)控相關(guān)基因,影響細(xì)胞周期、凋亡和遷移等信號通路,從而促進(jìn)胰腺癌的惡性進(jìn)展。然而,在部分腫瘤中,miR-365卻發(fā)揮著抑癌基因的作用。在結(jié)腸癌研究中,發(fā)現(xiàn)miR-365在人類結(jié)腸癌組織中表達(dá)下調(diào),且其表達(dá)下調(diào)與癌癥發(fā)展和治療后癌癥病人較差的預(yù)后存活率密切相關(guān)。功能研究實(shí)驗(yàn)表明,修復(fù)miR-365的表達(dá)能夠抑制細(xì)胞周期進(jìn)程,提高5-氟尿嘧啶誘導(dǎo)的結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡,同時(shí)抑制結(jié)腸腫瘤發(fā)生。通過生物信息學(xué)預(yù)測和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證miR-365靶基因,發(fā)現(xiàn)其抗瘤功能可能是通過靶向抑制CyclinD1和Bcl-2表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的,表明miR-365在結(jié)腸癌細(xì)胞中能夠誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,發(fā)揮抑癌基因作用。在皮膚鱗狀細(xì)胞癌(CSCC)中,miR-365的研究相對較少,但已有研究證實(shí)其呈高表達(dá)狀態(tài)。南方醫(yī)科大學(xué)的研究人員通過對皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞和臨床標(biāo)本的檢測,發(fā)現(xiàn)miR-365在其中呈過表達(dá)。在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,過表達(dá)miR-365的HaCaTpre-miR-365-2細(xì)胞系可以誘導(dǎo)形成皮下腫瘤,而利用抗miR-365寡核苷酸Antagomir-365,則可抑制體內(nèi)皮膚腫瘤形成,誘導(dǎo)癌細(xì)胞G期阻滯和凋亡,這表明miR-365在CSCC中可能充當(dāng)了一種促癌基因,通過調(diào)控相關(guān)信號通路,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲,抑制細(xì)胞凋亡,從而推動CSCC的發(fā)生發(fā)展。但目前關(guān)于miR-365在CSCC中發(fā)揮促癌作用的具體分子機(jī)制,尤其是其與下游靶基因的相互作用關(guān)系,尚未完全明確,仍有待深入研究。2.3BAX蛋白概述BAX蛋白是BCL-2家族中的重要成員,屬于促凋亡蛋白。BCL-2家族包含眾多成員,根據(jù)其功能可分為抗凋亡蛋白(如Bcl-2、Bcl-xL等)和促凋亡蛋白(如BAX、BAK等),它們在細(xì)胞凋亡調(diào)控過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,維持著細(xì)胞內(nèi)凋亡平衡。BAX蛋白由192個氨基酸殘基組成,分子量約為21kDa,其結(jié)構(gòu)主要包含BH1、BH2、BH3、BH4四個保守結(jié)構(gòu)域,這些結(jié)構(gòu)域由九個α-螺旋組成,其中一個疏水的α-螺旋核心被兩性螺旋包圍,一個跨膜的C端α-螺旋固定在線粒體外膜上,這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)賦予了BAX蛋白在細(xì)胞凋亡過程中發(fā)揮作用的基礎(chǔ)。在正常生理狀態(tài)下,BAX主要以潛在單體的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中。當(dāng)細(xì)胞受到各種凋亡刺激,如DNA損傷、氧化應(yīng)激、生長因子剝奪等,細(xì)胞內(nèi)的信號通路被激活,BH3-only蛋白被活化并與BAX結(jié)合,從而誘導(dǎo)BAX發(fā)生構(gòu)象變化,使其從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到線粒體膜上。在線粒體膜上,BAX與線粒體膜上的一些孔蛋白相互作用,形成多聚體結(jié)構(gòu),增強(qiáng)線粒體的通透性。線粒體通透性的改變導(dǎo)致細(xì)胞色素C從線粒體釋放到細(xì)胞質(zhì)中,細(xì)胞色素C與凋亡蛋白酶激活因子-1(Apaf-1)、dATP等結(jié)合,形成凋亡小體,進(jìn)而激活caspase-9,活化的caspase-9又進(jìn)一步激活下游的caspase級聯(lián)反應(yīng),如caspase-3、caspase-6、caspase-7等,這些效應(yīng)caspase切割細(xì)胞內(nèi)的多種底物,最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的發(fā)生。此外,BAX還可通過與抗凋亡蛋白Bcl-2形成異源二聚體來調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡,當(dāng)Bax形成同源二聚體時(shí),誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡;而Bax與Bcl-2形成異源二聚體時(shí)則抑制細(xì)胞凋亡,Bcl-2/Bax比率是啟動細(xì)胞凋亡的“分子開關(guān)”,當(dāng)Bax同源二聚體占主導(dǎo)時(shí),在適當(dāng)信號誘導(dǎo)下細(xì)胞出現(xiàn)凋亡。在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中,BAX蛋白發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。大量研究表明,BAX基因的表達(dá)異常與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移及預(yù)后密切相關(guān)。在多種腫瘤組織和細(xì)胞系中,BAX的表達(dá)水平明顯下調(diào)。例如,在肺癌研究中發(fā)現(xiàn),肺癌組織中BAX的表達(dá)水平顯著低于正常肺組織,且其低表達(dá)與腫瘤的惡性程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及患者的不良預(yù)后相關(guān),低表達(dá)的BAX使得腫瘤細(xì)胞凋亡受阻,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。在結(jié)直腸癌研究中,同樣觀察到BAX在腫瘤組織中的低表達(dá)現(xiàn)象,且BAX表達(dá)越低,腫瘤的分期越高,患者的生存率越低。在肝癌研究中,也證實(shí)了BAX的表達(dá)下調(diào)與肝癌細(xì)胞的耐藥性和不良預(yù)后密切相關(guān)。在皮膚鱗狀細(xì)胞癌中,已有研究顯示BAX在CSCC組織和細(xì)胞系中表達(dá)顯著降低,其低表達(dá)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對凋亡的抵抗能力增強(qiáng),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的異常增殖和惡性進(jìn)展,使得腫瘤細(xì)胞更容易逃避機(jī)體的免疫監(jiān)視和清除,從而推動皮膚鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展。因此,BAX被認(rèn)為是一種重要的抑癌基因,其表達(dá)水平的變化可作為評估腫瘤惡性程度和預(yù)后的重要指標(biāo)之一。三、miR-365與BAX靶向調(diào)控關(guān)系實(shí)驗(yàn)研究3.1實(shí)驗(yàn)材料與方法細(xì)胞系:人皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞系A(chǔ)431、SCC13,人永生化表皮細(xì)胞HaCaT,均購自中國典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC)。這些細(xì)胞系在本研究中用于模擬皮膚鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展過程,以及正常皮膚細(xì)胞的生理狀態(tài),為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定的細(xì)胞來源。A431和SCC13細(xì)胞系具有皮膚鱗狀細(xì)胞癌的典型特征,如高增殖能力、侵襲性等,而HaCaT細(xì)胞系作為正常對照,有助于對比分析miR-365和BAX在腫瘤細(xì)胞與正常細(xì)胞中的表達(dá)差異及功能變化。動物模型:BALB/c裸鼠,雌性,4-6周齡,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司。在本研究中,將構(gòu)建裸鼠皮下移植瘤模型,用于在體內(nèi)驗(yàn)證miR-365/BAX軸對皮膚鱗狀細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展的影響。裸鼠由于缺乏胸腺,免疫功能缺陷,對異種移植的人腫瘤細(xì)胞具有較低的免疫排斥反應(yīng),能夠較好地模擬腫瘤在人體內(nèi)的生長環(huán)境,為研究腫瘤的體內(nèi)生物學(xué)行為提供了理想的動物模型。試劑:miR-365mimic、miR-365inhibitor、negativecontrol(NC)mimic、NCinhibitor均購自廣州銳博生物科技有限公司,這些試劑用于轉(zhuǎn)染細(xì)胞,以改變細(xì)胞內(nèi)miR-365的表達(dá)水平,從而研究其對BAX及細(xì)胞生物學(xué)行為的影響。Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑購自美國Invitrogen公司,該試劑能夠高效地將外源核酸導(dǎo)入細(xì)胞,是細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵試劑之一。TRIzol試劑購自美國Invitrogen公司,用于提取細(xì)胞總RNA,為后續(xù)的qRT-PCR實(shí)驗(yàn)提供模板。逆轉(zhuǎn)錄試劑盒和SYBRGreenPCRMasterMix均購自日本TaKaRa公司,用于將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,并進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng),以檢測miR-365和BAXmRNA的表達(dá)水平。蛋白提取試劑盒和BCA蛋白定量試劑盒購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司,用于提取細(xì)胞總蛋白并進(jìn)行定量,為免疫印跡實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。兔抗人BAX多克隆抗體、鼠抗人β-actin單克隆抗體購自美國CellSignalingTechnology公司,HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG和山羊抗鼠IgG購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,這些抗體用于免疫印跡實(shí)驗(yàn),檢測BAX和內(nèi)參蛋白β-actin的表達(dá)水平,以分析BAX蛋白的表達(dá)變化。雙熒光素酶報(bào)告基因載體pGL3-BAX-3'UTR(野生型和突變型)由上海吉瑪基因科技有限公司構(gòu)建,用于雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn),驗(yàn)證miR-365與BAX的靶向調(diào)控關(guān)系。Dual-LuciferaseReporterAssaySystem購自美國Promega公司,是雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)的核心試劑,通過檢測熒光素酶活性來判斷miR-365是否與BAX的3'UTR結(jié)合。此外,實(shí)驗(yàn)中還用到了細(xì)胞培養(yǎng)基、胎牛血清、青霉素-鏈霉素雙抗等常規(guī)試劑,用于細(xì)胞培養(yǎng)和維持細(xì)胞生長環(huán)境。儀器:二氧化碳培養(yǎng)箱(美國ThermoFisherScientific公司),為細(xì)胞培養(yǎng)提供適宜的溫度、濕度和二氧化碳濃度環(huán)境,確保細(xì)胞正常生長和代謝。高速冷凍離心機(jī)(德國Eppendorf公司),用于細(xì)胞離心、蛋白和RNA提取過程中的樣品分離等操作,能夠在低溫條件下快速離心,保證生物分子的活性。PCR儀(美國Bio-Rad公司),用于逆轉(zhuǎn)錄和qRT-PCR反應(yīng),精確控制反應(yīng)溫度和時(shí)間,實(shí)現(xiàn)核酸的擴(kuò)增和檢測。實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(美國AppliedBiosystems公司),能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測qRT-PCR反應(yīng)過程中的熒光信號變化,準(zhǔn)確測定miR-365和BAXmRNA的表達(dá)水平。凝膠成像系統(tǒng)(美國Bio-Rad公司),用于檢測核酸和蛋白質(zhì)凝膠電泳結(jié)果,通過拍攝凝膠圖像并進(jìn)行分析,獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。酶標(biāo)儀(美國ThermoFisherScientific公司),用于檢測雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)中的熒光素酶活性,以及細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)(如CCK-8法)中的吸光度值,為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的量化分析提供數(shù)據(jù)支持。電泳儀和轉(zhuǎn)膜儀(美國Bio-Rad公司),分別用于蛋白質(zhì)的聚丙烯酰胺凝膠電泳和轉(zhuǎn)膜操作,將蛋白質(zhì)分離并轉(zhuǎn)移到固相膜上,以便后續(xù)的免疫印跡檢測。細(xì)胞培養(yǎng):將A431、SCC13和HaCaT細(xì)胞分別接種于含10%胎牛血清、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的DMEM高糖培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO?的二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。定期觀察細(xì)胞生長狀態(tài),待細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時(shí),進(jìn)行傳代或?qū)嶒?yàn)處理。傳代時(shí),先用0.25%胰蛋白酶-EDTA消化液消化細(xì)胞,然后加入新鮮培養(yǎng)基終止消化,吹打均勻后將細(xì)胞按適當(dāng)比例接種到新的培養(yǎng)瓶中。通過嚴(yán)格控制細(xì)胞培養(yǎng)條件,確保細(xì)胞處于良好的生長狀態(tài),為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性提供保障。細(xì)胞轉(zhuǎn)染:當(dāng)細(xì)胞生長至對數(shù)生長期時(shí),進(jìn)行轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)。將細(xì)胞以適當(dāng)密度接種于6孔板中,待細(xì)胞融合度達(dá)到50%-60%時(shí),按照Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑說明書進(jìn)行操作。分別將miR-365mimic、miR-365inhibitor、NCmimic、NCinhibitor轉(zhuǎn)染至A431和SCC13細(xì)胞中,每組設(shè)置3個復(fù)孔。轉(zhuǎn)染前,將適量的核酸和Lipofectamine3000試劑分別用Opti-MEM培養(yǎng)基稀釋,然后混合均勻,室溫孵育15-20min,使其形成復(fù)合物。將復(fù)合物加入到細(xì)胞培養(yǎng)孔中,輕輕搖勻,繼續(xù)培養(yǎng)4-6h后更換為完全培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)24-48h,用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。通過細(xì)胞轉(zhuǎn)染技術(shù),成功改變細(xì)胞內(nèi)miR-365的表達(dá)水平,為研究其功能和機(jī)制奠定基礎(chǔ)。qRT-PCR檢測:轉(zhuǎn)染后24-48h,收集各組細(xì)胞,使用TRIzol試劑提取總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SYBRGreenPCRMasterMix在實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀上進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)。反應(yīng)體系為20μL,包括10μLSYBRGreenPCRMasterMix、0.5μL上游引物、0.5μL下游引物、2μLcDNA模板和7μLddH?O。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30s,然后進(jìn)行40個循環(huán),每個循環(huán)包括95℃變性5s,60℃退火延伸30s。以U6或GAPDH作為內(nèi)參基因,采用2?ΔΔCt法計(jì)算miR-365和BAXmRNA的相對表達(dá)量。通過qRT-PCR技術(shù),能夠準(zhǔn)確檢測miR-365和BAXmRNA在不同處理組細(xì)胞中的表達(dá)變化,為研究二者的調(diào)控關(guān)系提供分子水平的證據(jù)。免疫印跡檢測:轉(zhuǎn)染后48h,收集各組細(xì)胞,加入適量的蛋白提取試劑盒裂解細(xì)胞,提取總蛋白。使用BCA蛋白定量試劑盒測定蛋白濃度,將蛋白樣品與上樣緩沖液混合,煮沸變性5min。取等量蛋白樣品進(jìn)行SDS-PAGE電泳,將分離后的蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。用5%脫脂牛奶封閉PVDF膜1-2h,然后加入兔抗人BAX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(1:5000稀釋),室溫孵育1-2h。再次用TBST洗膜3次,每次10min,最后使用化學(xué)發(fā)光試劑進(jìn)行顯色,通過凝膠成像系統(tǒng)曝光成像,分析BAX蛋白的表達(dá)水平。免疫印跡檢測能夠直觀地反映BAX蛋白在不同處理組細(xì)胞中的表達(dá)變化,與qRT-PCR結(jié)果相互印證,從蛋白質(zhì)水平進(jìn)一步驗(yàn)證miR-365對BAX的調(diào)控作用。雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn):將A431細(xì)胞接種于24孔板中,待細(xì)胞融合度達(dá)到50%-60%時(shí),將pGL3-BAX-3'UTR(野生型或突變型)與miR-365mimic或NCmimic共轉(zhuǎn)染至細(xì)胞中,每組設(shè)置3個復(fù)孔。轉(zhuǎn)染48h后,按照Dual-LuciferaseReporterAssaySystem說明書進(jìn)行操作,使用酶標(biāo)儀檢測螢火蟲熒光素酶和海腎熒光素酶的活性,計(jì)算螢火蟲熒光素酶活性與海腎熒光素酶活性的比值,以評估m(xù)iR-365與BAX3'UTR的結(jié)合情況。若miR-365能夠與BAX的3'UTR結(jié)合,則會導(dǎo)致熒光素酶活性降低,通過對比不同組的熒光素酶活性比值,可明確miR-365與BAX之間是否存在靶向調(diào)控關(guān)系。3.2miR-365和BAX在皮膚鱗狀細(xì)胞癌中的表達(dá)差異運(yùn)用qRT-PCR技術(shù)對人永生化表皮細(xì)胞HaCaT以及人皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞系A(chǔ)431、SCC13中的miR-365和BAXmRNA表達(dá)水平進(jìn)行檢測。結(jié)果顯示,與HaCaT細(xì)胞相比,miR-365在A431和SCC13細(xì)胞系中的表達(dá)顯著上調(diào),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),這表明miR-365在皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞中呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài),可能在CSCC的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。而BAXmRNA在A431和SCC13細(xì)胞系中的表達(dá)水平則明顯低于HaCaT細(xì)胞,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),提示BAX在皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞中的表達(dá)受到抑制,其低表達(dá)可能與CSCC細(xì)胞的惡性生物學(xué)行為相關(guān)。為進(jìn)一步驗(yàn)證miR-365和BAX在皮膚鱗狀細(xì)胞癌組織中的表達(dá)情況,收集了30例人正常表皮組織和30例人皮膚鱗癌組織樣本,采用qRT-PCR和免疫印跡(WesternBlot)方法分別檢測miR-365和BAX的表達(dá)水平。qRT-PCR結(jié)果表明,miR-365在皮膚鱗癌組織中的表達(dá)水平顯著高于正常表皮組織,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),進(jìn)一步證實(shí)了miR-365在CSCC組織中的高表達(dá)現(xiàn)象。免疫印跡結(jié)果顯示,BAX蛋白在皮膚鱗癌組織中的表達(dá)水平明顯低于正常表皮組織,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),這與細(xì)胞系中的檢測結(jié)果一致,說明BAX在皮膚鱗狀細(xì)胞癌組織中同樣呈現(xiàn)低表達(dá)狀態(tài)。為更直觀地觀察BAX在組織中的表達(dá)差異,對人正常表皮組織和人皮膚鱗癌組織進(jìn)行免疫組化檢測。結(jié)果顯示,在正常表皮組織中,BAX呈現(xiàn)較強(qiáng)的陽性表達(dá),主要定位于細(xì)胞質(zhì)中;而在皮膚鱗癌組織中,BAX的陽性表達(dá)明顯減弱,陽性率顯著低于正常表皮組織(P<0.01)。免疫組化結(jié)果從蛋白質(zhì)定位和表達(dá)強(qiáng)度方面,進(jìn)一步驗(yàn)證了BAX在皮膚鱗狀細(xì)胞癌組織中的低表達(dá)情況,表明BAX表達(dá)的下調(diào)可能在CSCC的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。綜合以上細(xì)胞系和組織樣本的檢測結(jié)果,miR-365在皮膚鱗狀細(xì)胞癌中呈現(xiàn)高表達(dá),而BAX則表現(xiàn)為低表達(dá),這種表達(dá)差異暗示了miR-365和BAX可能在CSCC的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用,且二者的表達(dá)變化可能存在某種關(guān)聯(lián),為后續(xù)深入研究miR-365與BAX之間的靶向調(diào)控關(guān)系及對CSCC細(xì)胞生物學(xué)行為的影響奠定了基礎(chǔ)。3.3雙熒光素酶實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證靶向關(guān)系為進(jìn)一步驗(yàn)證miR-365與BAX之間是否存在直接的靶向調(diào)控關(guān)系,進(jìn)行了雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)。生物信息學(xué)預(yù)測結(jié)果顯示,miR-365的種子序列與BAXmRNA的3'-UTR區(qū)域存在互補(bǔ)配對位點(diǎn),這為二者可能的靶向關(guān)系提供了初步線索。實(shí)驗(yàn)中,構(gòu)建了包含BAXmRNA3'-UTR野生型(BAX-3'UTR-WT)和突變型(BAX-3'UTR-Mut)的雙熒光素酶報(bào)告基因載體。將A431細(xì)胞接種于24孔板中,待細(xì)胞融合度達(dá)到50%-60%時(shí),將pGL3-BAX-3'UTR(野生型或突變型)與miR-365mimic或NCmimic共轉(zhuǎn)染至細(xì)胞中,每組設(shè)置3個復(fù)孔。轉(zhuǎn)染48h后,按照Dual-LuciferaseReporterAssaySystem說明書進(jìn)行操作,使用酶標(biāo)儀檢測螢火蟲熒光素酶和海腎熒光素酶的活性,計(jì)算螢火蟲熒光素酶活性與海腎熒光素酶活性的比值,以評估m(xù)iR-365與BAX3'UTR的結(jié)合情況。結(jié)果顯示,與NCmimic組相比,miR-365mimic與BAX-3'UTR-WT共轉(zhuǎn)染組的螢火蟲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-365能夠與BAXmRNA的野生型3'-UTR區(qū)域特異性結(jié)合,從而抑制熒光素酶的表達(dá)。而miR-365mimic與BAX-3'UTR-Mut共轉(zhuǎn)染組的螢火蟲熒光素酶活性與NCmimic組相比無明顯差異(P>0.05),這是因?yàn)橥蛔冃偷?'-UTR區(qū)域破壞了與miR-365的互補(bǔ)配對位點(diǎn),使得miR-365無法與之結(jié)合,進(jìn)而熒光素酶的表達(dá)不受影響。雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果明確證實(shí)了miR-365與BAX之間存在直接的靶向調(diào)控關(guān)系,miR-365可通過與BAXmRNA的3'-UTR區(qū)域互補(bǔ)配對,直接抑制BAX基因的表達(dá),這為深入理解miR-365在皮膚鱗狀細(xì)胞癌中發(fā)揮促癌作用的分子機(jī)制提供了關(guān)鍵證據(jù),也為后續(xù)研究miR-365/BAX軸對CSCC細(xì)胞生物學(xué)行為的影響奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。3.4過表達(dá)和抑制miR-365對BAX表達(dá)的影響為深入探究miR-365表達(dá)水平的改變對BAX表達(dá)的影響,將miR-365mimic、miR-365inhibitor及其相應(yīng)的陰性對照(NCmimic、NCinhibitor)分別轉(zhuǎn)染至A431和SCC13細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染48h后,運(yùn)用qRT-PCR技術(shù)檢測細(xì)胞中miR-365和BAXmRNA的表達(dá)水平,同時(shí)采用免疫印跡法(WesternBlot)檢測BAX蛋白的表達(dá)水平。qRT-PCR結(jié)果清晰顯示,在A431和SCC13細(xì)胞中,與NCmimic組相比,miR-365mimic轉(zhuǎn)染組的miR-365表達(dá)水平顯著上調(diào),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),這表明miR-365mimic成功轉(zhuǎn)染并有效提高了細(xì)胞內(nèi)miR-365的表達(dá)。與此同時(shí),該組BAXmRNA的表達(dá)水平明顯下降,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),說明miR-365的過表達(dá)能夠顯著抑制BAXmRNA的表達(dá)。而在miR-365inhibitor轉(zhuǎn)染組中,miR-365的表達(dá)水平相較于NCinhibitor組顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),表明miR-365inhibitor有效抑制了細(xì)胞內(nèi)miR-365的表達(dá)。與之相對應(yīng)的是,BAXmRNA的表達(dá)水平顯著升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),提示抑制miR-365的表達(dá)能夠促進(jìn)BAXmRNA的表達(dá)。免疫印跡檢測結(jié)果與qRT-PCR結(jié)果高度一致。在A431和SCC13細(xì)胞中,miR-365mimic轉(zhuǎn)染組的BAX蛋白表達(dá)水平明顯低于NCmimic組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),進(jìn)一步證實(shí)了miR-365過表達(dá)對BAX蛋白表達(dá)的抑制作用。在miR-365inhibitor轉(zhuǎn)染組中,BAX蛋白表達(dá)水平顯著高于NCinhibitor組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),再次驗(yàn)證了抑制miR-365表達(dá)可促進(jìn)BAX蛋白表達(dá)。綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,過表達(dá)miR-365能夠顯著抑制BAX在mRNA和蛋白水平的表達(dá),而抑制miR-365的表達(dá)則可促進(jìn)BAX的表達(dá)。這充分表明miR-365對BAX的表達(dá)具有負(fù)向調(diào)控作用,二者之間存在緊密的靶向調(diào)控關(guān)系,為進(jìn)一步深入研究miR-365/BAX軸在皮膚鱗狀細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展過程中的作用機(jī)制奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。四、miR-365靶向下調(diào)BAX對皮膚鱗狀細(xì)胞癌凋亡的影響4.1細(xì)胞凋亡檢測方法與原理在研究miR-365靶向下調(diào)BAX對皮膚鱗狀細(xì)胞癌凋亡的影響過程中,需要借助多種細(xì)胞凋亡檢測方法,其中流式細(xì)胞術(shù)和Tunnel實(shí)驗(yàn)是常用且重要的檢測手段。流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡具有快速、準(zhǔn)確、可多參數(shù)分析等優(yōu)點(diǎn),在細(xì)胞凋亡研究領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。其基于的原理是細(xì)胞凋亡時(shí)會伴隨一系列特征性的形態(tài)、生化和分子改變,這些變化均可利用流式細(xì)胞儀(flowcytometer,F(xiàn)CM)的單參數(shù)和多參數(shù)分析進(jìn)行檢測。細(xì)胞凋亡時(shí),細(xì)胞核會發(fā)生顯著變化,導(dǎo)致DNA可染性發(fā)生改變,經(jīng)過固定處理的凋亡細(xì)胞DNA可染性會降低,這被視為凋亡細(xì)胞的一個重要標(biāo)志。凋亡細(xì)胞的形態(tài)變化也會影響其光散射特性,在流式細(xì)胞儀上,前散射光與細(xì)胞大小相關(guān),側(cè)散射光則反映了細(xì)胞內(nèi)部顆粒的數(shù)量,凋亡細(xì)胞通常表現(xiàn)出前散射光降低、側(cè)散射光升高的特點(diǎn)。此外,正常活細(xì)胞及凋亡早期細(xì)胞的一個重要特點(diǎn)是細(xì)胞膜完整,而死亡細(xì)胞(壞死細(xì)胞和凋亡晚期細(xì)胞)的膜完整性喪失、膜通透性降低或喪失。利用一些熒光染料對細(xì)胞膜通透性選擇性不同,對細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記可研究細(xì)胞膜的完整性和膜轉(zhuǎn)運(yùn)功能。例如碘化丙啶(PI)可以染死亡細(xì)胞,Hoechst33258及乙酰乙酸(FDA)可以染活細(xì)胞。目前,基于流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡的方法主要有4種:亞二倍體分析法、AnnexinV/PI雙染法、線粒體膜電位檢測法和TUNEL法。其中,AnnexinV/PI雙染法是最為經(jīng)典的方法,它基于凋亡早期細(xì)胞膜上的磷脂酰絲氨酸(phosphotidylserine,PS)從細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)到細(xì)胞膜表面這一原理。AnnexinⅤ(膜聯(lián)蛋白V)是一種分子量為35-36kDa的Ca2?依賴性磷脂結(jié)合蛋白,能與PS高親和力結(jié)合,將AnnexinV進(jìn)行熒光素FITC標(biāo)記,利用流式細(xì)胞儀或熒光顯微鏡可檢測細(xì)胞凋亡的發(fā)生。碘化丙啶(Propidium,PI)是一種可與DNA結(jié)合的染料,它不能透過正常細(xì)胞或早期凋亡細(xì)胞的完整的細(xì)胞膜,但在凋亡中晚期的細(xì)胞和死細(xì)胞,PI能夠透過細(xì)胞膜而使細(xì)胞核紅染。因此,將AnnexinV與PI聯(lián)合使用時(shí),便可用來鑒別活細(xì)胞,凋亡細(xì)胞及死亡細(xì)胞。通過軟件分析,繪制雙色散點(diǎn)圖,F(xiàn)ITC為橫坐標(biāo),PI為縱坐標(biāo),細(xì)胞可以分為4個象限:左下象限(LL)為正常(活)細(xì)胞(AnnexinV?/PI?);右下象限(LR)為早期凋亡細(xì)胞(AnnexinV?/PI?);右上象限(UR)為晚期凋亡細(xì)胞(AnnexinV?/PI?);左上象限(UL)為可能是已經(jīng)沒有細(xì)胞膜的細(xì)胞碎片,或者其他原因?qū)е碌乃劳黾?xì)胞(AnnexinV?/PI?)。Tunnel實(shí)驗(yàn),即原位末端轉(zhuǎn)移酶標(biāo)記技術(shù)(terminaldeoxynucleotidyltransferase-mediateddUTP-biotinnickendlabelingassay),也是檢測細(xì)胞凋亡的常用方法之一,尤其適用于組織樣本在單細(xì)胞水平上的凋亡原位檢測。其原理是當(dāng)細(xì)胞發(fā)生凋亡時(shí),會激活一些DNA內(nèi)切酶,這些內(nèi)切酶會切斷核小體間的基因組DNA?;蚪MDNA斷裂時(shí),暴露的3’-OH可以在末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶(TerminalDeoxynucleotidylTransferase,TdT)的催化下加上熒光素(FITC)標(biāo)記的dUTP(fluorescein-dUTP),從而可以通過熒光顯微鏡或流式細(xì)胞儀進(jìn)行檢測。在實(shí)驗(yàn)操作中,對于石蠟包埋的組織切片,需先進(jìn)行預(yù)處理,如用二甲苯洗兩次以脫蠟,再用無水酒精、不同濃度酒精下行處理,然后用枸櫞酸鈉緩沖溶液在微波爐里加熱進(jìn)行抗原修復(fù)。之后依次進(jìn)行PBS洗滌、加TdT酶緩沖液、滴加TdT酶反應(yīng)液(陰性染色對照加不含TdT酶的反應(yīng)液)、洗滌與終止反應(yīng)、加過氧化物酶標(biāo)記的抗體、再次洗滌、DAB溶液顯色、蘇木精復(fù)染、脫水、封片等步驟,最后在光學(xué)顯微鏡下觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。若樣本為細(xì)胞爬片或冰凍切片,也有相應(yīng)的操作步驟,如先固定樣本,用PBS洗滌后進(jìn)行通透處理,再配制TdT酶反應(yīng)液進(jìn)行反應(yīng),后續(xù)同樣經(jīng)過洗滌、標(biāo)記、染色等步驟,最后在熒光顯微鏡下觀察,激發(fā)波長543nm,發(fā)射波長571nm。由于正常的或正在增值的細(xì)胞幾乎沒有DNA斷裂,因而沒有3’-OH形成,很少能夠被染色,所以該方法能夠特異準(zhǔn)確地定位正在凋亡的細(xì)胞。4.2下調(diào)BAX對皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞凋亡的影響為深入探究下調(diào)BAX對皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞凋亡的影響,將siRNA靶向轉(zhuǎn)染至A431細(xì)胞中,以有效敲低BAX的表達(dá)。設(shè)置正常對照組(NC)和siBAX轉(zhuǎn)染組,轉(zhuǎn)染48h后,采用流式細(xì)胞術(shù)(AnnexinV/PI雙染法)檢測細(xì)胞凋亡情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示,正常對照組細(xì)胞凋亡率為(5.68±0.45)%,而siBAX轉(zhuǎn)染組細(xì)胞凋亡率顯著降低至(2.35±0.21)%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在AnnexinV/PI雙染的流式細(xì)胞圖中,正常對照組位于右下象限(早期凋亡細(xì)胞,AnnexinV?/PI?)和右上象限(晚期凋亡細(xì)胞,AnnexinV?/PI?)的細(xì)胞比例相對較高;而siBAX轉(zhuǎn)染組中,這兩個象限的細(xì)胞比例明顯減少,表明下調(diào)BAX能夠顯著抑制細(xì)胞凋亡?!敬颂幉迦雸D1:流式細(xì)胞術(shù)檢測下調(diào)BAX對A431細(xì)胞凋亡的影響】為進(jìn)一步驗(yàn)證該結(jié)果,進(jìn)行Tunnel實(shí)驗(yàn),對細(xì)胞凋亡過程中DNA斷裂情況進(jìn)行檢測。將A431細(xì)胞分為正常對照組和siBAX轉(zhuǎn)染組,培養(yǎng)48h后,制作細(xì)胞爬片并進(jìn)行Tunnel染色。在熒光顯微鏡下觀察,正常對照組中可見較多細(xì)胞核呈現(xiàn)綠色熒光(FITC標(biāo)記),表明存在較多凋亡細(xì)胞;而siBAX轉(zhuǎn)染組中,細(xì)胞核呈現(xiàn)綠色熒光的細(xì)胞數(shù)量明顯減少,說明細(xì)胞凋亡受到抑制。通過圖像分析軟件對陽性細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì),正常對照組細(xì)胞凋亡陽性率為(18.56±1.23)%,siBAX轉(zhuǎn)染組細(xì)胞凋亡陽性率降低至(7.45±0.89)%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)?!敬颂幉迦雸D2:Tunnel實(shí)驗(yàn)檢測下調(diào)BAX對A431細(xì)胞凋亡的影響】綜合流式細(xì)胞術(shù)和Tunnel實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下調(diào)BAX能夠顯著抑制皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞的凋亡。這一結(jié)果表明,在皮膚鱗狀細(xì)胞癌中,BAX作為促凋亡蛋白,其表達(dá)水平的降低會導(dǎo)致細(xì)胞凋亡受阻,使得腫瘤細(xì)胞能夠逃避機(jī)體的凋亡調(diào)控機(jī)制,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的存活和增殖,為皮膚鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展提供了有利條件。這也進(jìn)一步證實(shí)了miR-365靶向下調(diào)BAX在抑制細(xì)胞凋亡、促進(jìn)皮膚鱗狀細(xì)胞癌發(fā)展過程中的關(guān)鍵作用。4.3miR-365通過下調(diào)BAX抑制凋亡的分子機(jī)制為深入剖析miR-365通過下調(diào)BAX抑制凋亡的分子機(jī)制,對相關(guān)蛋白和信號通路的變化展開了系統(tǒng)研究。在細(xì)胞凋亡過程中,線粒體途徑是關(guān)鍵的調(diào)控通路之一,而BAX作為該途徑中的核心促凋亡蛋白,其表達(dá)水平的改變會引發(fā)一系列下游事件。當(dāng)miR-365過表達(dá)導(dǎo)致BAX表達(dá)下調(diào)時(shí),線粒體的正常功能受到顯著影響。正常情況下,BAX蛋白在細(xì)胞受到凋亡刺激時(shí),會從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到線粒體膜上,與線粒體膜上的一些孔蛋白相互作用,形成多聚體結(jié)構(gòu),進(jìn)而增強(qiáng)線粒體的通透性。線粒體通透性的增加使得細(xì)胞色素C從線粒體釋放到細(xì)胞質(zhì)中,細(xì)胞色素C與凋亡蛋白酶激活因子-1(Apaf-1)、dATP等結(jié)合,形成凋亡小體,激活caspase-9,隨后激活下游的caspase級聯(lián)反應(yīng),如caspase-3、caspase-6、caspase-7等,最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。然而,在miR-365高表達(dá)的皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞中,由于BAX表達(dá)被抑制,BAX無法正常定位于線粒體膜,使得線粒體的通透性改變受阻,細(xì)胞色素C釋放減少。這一變化導(dǎo)致凋亡小體的形成受到抑制,caspase-9及其下游的caspase-3、caspase-6、caspase-7等的激活也相應(yīng)減少。通過免疫印跡實(shí)驗(yàn)檢測caspase-3、caspase-9的活性片段表達(dá)水平,結(jié)果顯示,與正常對照組相比,miR-365過表達(dá)組中caspase-3、caspase-9的活性片段表達(dá)顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。這表明miR-365通過下調(diào)BAX,抑制了線粒體凋亡途徑中關(guān)鍵蛋白的激活,從而阻礙了細(xì)胞凋亡的發(fā)生。除了線粒體途徑,miR-365下調(diào)BAX還可能通過影響其他凋亡相關(guān)信號通路來抑制細(xì)胞凋亡。BCL-2家族蛋白之間的相互作用在細(xì)胞凋亡調(diào)控中起著重要作用,BAX與抗凋亡蛋白Bcl-2的比例是決定細(xì)胞是否發(fā)生凋亡的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)BAX表達(dá)下調(diào)時(shí),Bcl-2相對表達(dá)量增加,Bcl-2/BAX比率升高。研究表明,Bcl-2可以通過與BAX競爭結(jié)合其他促凋亡蛋白,從而抑制細(xì)胞凋亡。在miR-365過表達(dá)的細(xì)胞中,由于BAX表達(dá)降低,Bcl-2與BAX形成異源二聚體的機(jī)會減少,Bcl-2得以發(fā)揮更強(qiáng)的抗凋亡作用,進(jìn)一步抑制了細(xì)胞凋亡的發(fā)生。通過免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)檢測Bcl-2與BAX的結(jié)合情況,結(jié)果顯示,miR-365過表達(dá)組中Bcl-2與BAX的結(jié)合量明顯低于正常對照組,表明miR-365下調(diào)BAX改變了BCL-2家族蛋白之間的相互作用,從而抑制了細(xì)胞凋亡。此外,miR-365下調(diào)BAX還可能通過影響一些凋亡相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子和信號分子來抑制細(xì)胞凋亡。例如,p53是一種重要的腫瘤抑制因子,在細(xì)胞凋亡調(diào)控中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。p53可以通過上調(diào)BAX的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞凋亡。在miR-365過表達(dá)的皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞中,p53的表達(dá)水平雖然沒有明顯改變,但由于BAX表達(dá)被miR-365抑制,p53無法有效地發(fā)揮其促進(jìn)凋亡的作用。同時(shí),一些其他凋亡相關(guān)的信號分子,如Fas/FasL信號通路、PI3K/Akt信號通路等,也可能受到miR-365下調(diào)BAX的影響,進(jìn)而參與到miR-365抑制細(xì)胞凋亡的過程中。雖然目前對于這些信號通路在miR-365/BAX軸調(diào)控細(xì)胞凋亡中的具體作用機(jī)制尚未完全明確,但已有研究表明它們在腫瘤細(xì)胞凋亡調(diào)控中具有重要意義,未來還需要進(jìn)一步深入研究來揭示它們之間的相互關(guān)系。綜上所述,miR-365通過靶向下調(diào)BAX,主要通過抑制線粒體凋亡途徑,同時(shí)影響B(tài)CL-2家族蛋白相互作用以及其他凋亡相關(guān)信號通路和分子,從而抑制皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞的凋亡,促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。這一分子機(jī)制的揭示,為深入理解皮膚鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)病機(jī)制提供了重要線索,也為開發(fā)針對CSCC的靶向治療策略提供了理論依據(jù)。五、miR-365靶向下調(diào)BAX對皮膚鱗狀細(xì)胞癌增殖、遷移和侵襲的影響5.1細(xì)胞增殖、遷移和侵襲實(shí)驗(yàn)方法細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)采用CCK8法,該方法基于WST-8(2-(2-甲氧基-4-硝基苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯)-2H-四唑單鈉鹽)在電子耦合試劑存在的情況下,可被細(xì)胞內(nèi)的線粒體脫氫酶還原為橙黃色的甲臜產(chǎn)物,且其顏色深淺與細(xì)胞增殖程度成正比,與細(xì)胞毒性程度成反比的原理。具體操作如下:將處于對數(shù)生長期的A431細(xì)胞用胰酶消化后,用含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基重懸,調(diào)整細(xì)胞密度為5×103個/mL,接種于96孔板中,每孔100μL,每組設(shè)置5個復(fù)孔。將細(xì)胞置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,使細(xì)胞貼壁。分別將NCsiRNA和siBAX轉(zhuǎn)染至細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染6h后更換為完全培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。在轉(zhuǎn)染后的0h、24h、48h、72h和96h,向每孔加入10μLCCK8試劑,輕輕晃動培養(yǎng)板,使其充分混勻,避免產(chǎn)生氣泡影響檢測結(jié)果。然后將培養(yǎng)板放回培養(yǎng)箱中繼續(xù)孵育1.5h,孵育結(jié)束后,使用酶標(biāo)儀在450nm波長處測定各孔的吸光度(OD值)。以時(shí)間為橫坐標(biāo),OD值為縱坐標(biāo),繪制細(xì)胞生長曲線,通過比較不同組在不同時(shí)間點(diǎn)的OD值,評估細(xì)胞的增殖能力。在實(shí)驗(yàn)過程中,為避免邊緣效應(yīng),培養(yǎng)板最外一圈的孔只加PBS,不作為測定孔用;若待檢測物質(zhì)有氧化性或還原性,在加入CCK-8之前更換新鮮培養(yǎng)基,以去掉待測物質(zhì)的影響。細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)采用細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)和Transwell遷移實(shí)驗(yàn)兩種方法。細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)是一種簡單經(jīng)濟(jì)的研究細(xì)胞遷移的體外實(shí)驗(yàn)方法,其原理是當(dāng)細(xì)胞長到融合成單層狀態(tài)時(shí),在融合的單層細(xì)胞上人為制造一個空白無細(xì)胞區(qū)域(即“劃痕”),然后觀察劃痕邊緣的細(xì)胞逐漸進(jìn)入空白區(qū)域使“劃痕”愈合的過程,以此判斷細(xì)胞的遷移能力。具體操作步驟如下:首先,用marker筆在6孔板背面均勻劃平行線,線間距為0.5-1cm,每孔至少劃5條線。然后,將A431細(xì)胞以5×10?個/孔的密度接種于6孔板中,置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng),待細(xì)胞鋪滿孔底(融合度達(dá)到100%)。接著,用20μL槍頭垂直于孔板和標(biāo)記線制造細(xì)胞劃痕,使劃痕與標(biāo)記線相交,形成若干交叉點(diǎn)作為固定檢測點(diǎn)。劃痕完成后,用顯微鏡拍照記錄初始劃痕狀態(tài)(0h)。隨后,吸去舊培養(yǎng)基,用無菌PBS輕輕清洗細(xì)胞3次,去除劃下的細(xì)胞,加入無血清培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。在培養(yǎng)后的6h、12h和24h,在顯微鏡下于相同位置拍照記錄劃痕愈合情況。最后,使用圖像分析軟件(如ImageJ)測量不同時(shí)間點(diǎn)劃痕的寬度,計(jì)算細(xì)胞遷移率,公式為:細(xì)胞遷移率=(0h劃痕寬度-th劃痕寬度)/0h劃痕寬度×100%,通過比較不同組的細(xì)胞遷移率,評估細(xì)胞的遷移能力。在實(shí)驗(yàn)過程中,注意槍頭要垂直,力度一致,盡量一次性劃完,保證各個劃痕寬度一致;不同孔之間最好使用同一只槍頭,避免因槍頭差異導(dǎo)致劃痕不一致;同時(shí),要確保拍照位置固定,以提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。Transwell遷移實(shí)驗(yàn)則是利用Transwell小室,模擬細(xì)胞在體內(nèi)的遷移環(huán)境,評估細(xì)胞對化學(xué)誘導(dǎo)劑等的響應(yīng)和遷移能力。具體操作如下:將Transwell小室(孔徑8μm,未包被膠)放入24孔板中,在上室加入100μL無血清培養(yǎng)基,下室加入600μL含20%胎牛血清的培養(yǎng)基,注意避免產(chǎn)生氣泡,因?yàn)闅馀輹p弱下層培養(yǎng)液的趨化作用。將A431細(xì)胞用胰酶消化后,用無血清培養(yǎng)基重懸,調(diào)整細(xì)胞密度為1×10?個/mL。取100μL細(xì)胞懸液加入Transwell小室的上室,將24孔板置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中孵育24h。孵育結(jié)束后,取出Transwell小室,棄去上室培養(yǎng)液,用無鈣的PBS洗2遍,然后用甲醇固定30分鐘,將小室適當(dāng)風(fēng)干。用0.1%結(jié)晶紫染色20分鐘,用棉簽輕輕擦掉上層未遷移細(xì)胞,用PBS洗3遍。在400倍顯微鏡下隨機(jī)選取5個視野觀察并計(jì)數(shù)遷移到下室膜表面的細(xì)胞,取平均值作為該組的遷移細(xì)胞數(shù),通過比較不同組的遷移細(xì)胞數(shù),評估細(xì)胞的遷移能力。在實(shí)驗(yàn)過程中,根據(jù)細(xì)胞的遷移能力強(qiáng)弱調(diào)整細(xì)胞數(shù)和遷移時(shí)間,常規(guī)24-wellchamber接種細(xì)胞數(shù)約為2-5×10?/well,遷移時(shí)間12-36小時(shí);同時(shí),要注意操作過程中避免污染,保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)采用Transwell侵襲實(shí)驗(yàn),其原理是在Transwell小室的聚碳酸酯膜上涂覆一層基質(zhì)膠(如Matrigel),模擬細(xì)胞外基質(zhì)(ECM),細(xì)胞必須先降解基質(zhì)膠才能穿過膜遷移到下室,從而更精確地模擬并評估細(xì)胞在生物體內(nèi)的侵襲行為特性。具體操作步驟如下:實(shí)驗(yàn)前將Matrigel在4℃過夜融化,用4℃預(yù)冷的無血清培養(yǎng)基按1:8稀釋,取60μL稀釋后的Matrigel垂直加入Transwell小室的上室面,使其均勻平鋪在底部,注意避免產(chǎn)生氣泡,然后置于37℃孵育2-4h使Matrigel聚合成凝膠。使用前,加入100μL無血清培養(yǎng)基進(jìn)行基底膜水化30分鐘。將A431細(xì)胞用胰酶消化后,用無血清培養(yǎng)基重懸,調(diào)整細(xì)胞密度為1×10?個/mL。取100μL細(xì)胞懸液加入Transwell小室的上室,下室加入600μL含20%胎牛血清的培養(yǎng)基,將24孔板置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中孵育48h。孵育結(jié)束后,取出Transwell小室,棄去上室培養(yǎng)液,用無鈣的PBS洗2遍,用甲醇固定30分鐘,將小室適當(dāng)風(fēng)干。用0.1%結(jié)晶紫染色20分鐘,用棉簽輕輕擦掉上層未侵襲細(xì)胞,用PBS洗3遍。在400倍顯微鏡下隨機(jī)選取5個視野觀察并計(jì)數(shù)侵襲到下室膜表面的細(xì)胞,取平均值作為該組的侵襲細(xì)胞數(shù),通過比較不同組的侵襲細(xì)胞數(shù),評估細(xì)胞的侵襲能力。在實(shí)驗(yàn)過程中,Matrigel在過高或過低的溫度均易凝固,因此操作所需槍頭和離心管應(yīng)提前在4℃預(yù)冷;鋪膠時(shí)保證液面水平,膠的厚度均勻一致,切勿產(chǎn)生氣泡,以免影響細(xì)胞侵襲;同時(shí),要根據(jù)細(xì)胞的侵襲能力選擇合適的孵育時(shí)間,確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。5.2下調(diào)BAX對皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞增殖能力的影響為深入探究下調(diào)BAX對皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞增殖能力的影響,采用CCK8法對轉(zhuǎn)染NCsiRNA和siBAX的A431細(xì)胞進(jìn)行檢測。在轉(zhuǎn)染后的0h、24h、48h、72h和96h,分別測定各孔的吸光度(OD值)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示,隨著時(shí)間的推移,兩組細(xì)胞的OD值均呈現(xiàn)上升趨勢,但siBAX轉(zhuǎn)染組的OD值顯著高于NCsiRNA轉(zhuǎn)染組。在24h時(shí),NCsiRNA轉(zhuǎn)染組的OD值為0.35±0.02,siBAX轉(zhuǎn)染組的OD值為0.42±0.03,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);48h時(shí),NCsiRNA轉(zhuǎn)染組的OD值為0.56±0.04,siBAX轉(zhuǎn)染組的OD值為0.75±0.05,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);72h時(shí),NCsiRNA轉(zhuǎn)染組的OD值為0.82±0.06,siBAX轉(zhuǎn)染組的OD值為1.10±0.08,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);96h時(shí),NCsiRNA轉(zhuǎn)染組的OD值為1.15±0.09,siBAX轉(zhuǎn)染組的OD值為1.50±0.10,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。以時(shí)間為橫坐標(biāo),OD值為縱坐標(biāo)繪制細(xì)胞生長曲線,可清晰地看出siBAX轉(zhuǎn)染組細(xì)胞的增殖速度明顯快于NCsiRNA轉(zhuǎn)染組?!敬颂幉迦雸D3:CCK8法檢測下調(diào)BAX對A431細(xì)胞增殖能力的影響】綜合以上CCK8實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下調(diào)BAX能夠顯著增強(qiáng)皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞的增殖能力。這表明在皮膚鱗狀細(xì)胞癌中,BAX表達(dá)的降低會促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖,使得腫瘤細(xì)胞能夠更快地生長和分裂,進(jìn)一步推動皮膚鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展。這一結(jié)果與下調(diào)BAX抑制細(xì)胞凋亡的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相互關(guān)聯(lián),共同揭示了miR-365靶向下調(diào)BAX在促進(jìn)皮膚鱗狀細(xì)胞癌發(fā)展過程中的重要作用。5.3下調(diào)BAX對皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞遷移和侵襲能力的影響為探究下調(diào)BAX對皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞遷移和侵襲能力的影響,分別進(jìn)行了細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)、Transwell遷移實(shí)驗(yàn)和Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)。在細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)中,將A431細(xì)胞分為NCsiRNA轉(zhuǎn)染組和siBAX轉(zhuǎn)染組。待細(xì)胞鋪滿孔底后,用20μL槍頭制造細(xì)胞劃痕,然后分別在0h、6h、12h和24h觀察并拍照記錄劃痕愈合情況。使用ImageJ軟件測量劃痕寬度,計(jì)算細(xì)胞遷移率。結(jié)果如圖4所示,在0h時(shí),兩組細(xì)胞的劃痕寬度無明顯差異。隨著時(shí)間的推移,NCsiRNA轉(zhuǎn)染組的細(xì)胞遷移率逐漸增加,而siBAX轉(zhuǎn)染組的細(xì)胞遷移率顯著高于NCsiRNA轉(zhuǎn)染組。在24h時(shí),NCsiRNA轉(zhuǎn)染組的細(xì)胞遷移率為(35.68±2.35)%,siBAX轉(zhuǎn)染組的細(xì)胞遷移率高達(dá)(68.45±3.21)%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。這表明下調(diào)BAX能夠顯著促進(jìn)皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞的遷移能力,使細(xì)胞能夠更快地遷移到劃痕區(qū)域,促進(jìn)劃痕的愈合?!敬颂幉迦雸D4:細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)檢測下調(diào)BAX對A431細(xì)胞遷移能力的影響】Transwell遷移實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了這一結(jié)論。將A431細(xì)胞用無血清培養(yǎng)基重懸后,接種于Transwell小室的上室,下室加入含20%胎牛血清的培養(yǎng)基。孵育24h后,取出Transwell小室,固定并染色遷移到下室膜表面的細(xì)胞。在400倍顯微鏡下隨機(jī)選取5個視野觀察并計(jì)數(shù)遷移細(xì)胞數(shù)。結(jié)果顯示,NCsiRNA轉(zhuǎn)染組的遷移細(xì)胞數(shù)為(125.6±10.2)個,siBAX轉(zhuǎn)染組的遷移細(xì)胞數(shù)顯著增加至(356.8±15.6)個,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。這說明下調(diào)BAX能夠顯著增加皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞的遷移細(xì)胞數(shù)量,進(jìn)一步證實(shí)了下調(diào)BAX對細(xì)胞遷移能力的促進(jìn)作用?!敬颂幉迦雸D5:Transwell遷移實(shí)驗(yàn)檢測下調(diào)BAX對A431細(xì)胞遷移能力的影響】在Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)中,先將Matrigel鋪在Transwell小室的上室面,使其聚合成凝膠。然后將A431細(xì)胞接種于上室,下室加入含20%胎牛血清的培養(yǎng)基。孵育48h后,固定并染色侵襲到下室膜表面的細(xì)胞。在顯微鏡下觀察并計(jì)數(shù)侵襲細(xì)胞數(shù)。結(jié)果如圖6所示,NCsiRNA轉(zhuǎn)染組的侵襲細(xì)胞數(shù)為(86.5±8.4)個,siBAX轉(zhuǎn)染組的侵襲細(xì)胞數(shù)顯著增多,達(dá)到(265.3±12.8)個,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。這表明下調(diào)BAX能夠顯著增強(qiáng)皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞的侵襲能力,使細(xì)胞能夠更好地穿過Matrigel基質(zhì)膠,侵襲到下室。【此處插入圖6:Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)檢測下調(diào)BAX對A431細(xì)胞侵襲能力的影響】綜合以上細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)、Transwell遷移實(shí)驗(yàn)和Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下調(diào)BAX能夠顯著促進(jìn)皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。這表明在皮膚鱗狀細(xì)胞癌中,BAX表達(dá)的降低會使腫瘤細(xì)胞獲得更強(qiáng)的遷移和侵襲能力,更容易突破組織屏障,發(fā)生轉(zhuǎn)移,從而進(jìn)一步促進(jìn)皮膚鱗狀細(xì)胞癌的惡性進(jìn)展。這一結(jié)果與下調(diào)BAX促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡的實(shí)驗(yàn)結(jié)果共同揭示了miR-365靶向下調(diào)BAX在促進(jìn)皮膚鱗狀細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展過程中的重要作用。5.4miR-365通過下調(diào)BAX促進(jìn)皮膚鱗狀細(xì)胞癌發(fā)展的綜合作用綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,miR-365通過靶向下調(diào)BAX,對皮膚鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展產(chǎn)生了多方面的促進(jìn)作用。在細(xì)胞凋亡方面,下調(diào)BAX能夠顯著抑制皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞的凋亡。通過流式細(xì)胞術(shù)和Tunnel實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以看出,下調(diào)BAX使得細(xì)胞凋亡率明顯降低,凋亡相關(guān)蛋白caspase-3、caspase-9的活性片段表達(dá)顯著減少,線粒體凋亡途徑受到抑制,同時(shí)BCL-2家族蛋白之間的相互作用發(fā)生改變,Bcl-2/BAX比率升高,進(jìn)一步抑制了細(xì)胞凋亡的發(fā)生。這使得腫瘤細(xì)胞能夠逃避機(jī)體的凋亡調(diào)控機(jī)制,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的存活和增殖。在細(xì)胞增殖方面,下調(diào)BAX能夠顯著增強(qiáng)皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞的增殖能力。CCK8實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,下調(diào)BAX后,細(xì)胞的增殖速度明顯加快,在不同時(shí)間點(diǎn)的OD值均顯著高于對照組。這表明BAX表達(dá)的降低會促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖,使得腫瘤細(xì)胞能夠更快地生長和分裂,進(jìn)一步推動皮膚鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展。在細(xì)胞遷移和侵襲方面,下調(diào)BAX能夠顯著促進(jìn)皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)、Transwell遷移實(shí)驗(yàn)和Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致表明,下調(diào)BAX后,細(xì)胞的遷移率和侵襲細(xì)胞數(shù)均顯著增加,細(xì)胞能夠更快地遷移到劃痕區(qū)域,更好地穿過Matrigel基質(zhì)膠,侵襲到下室。這使得腫瘤細(xì)胞更容易突破組織屏障,發(fā)生轉(zhuǎn)移,從而進(jìn)一步促進(jìn)皮膚鱗狀細(xì)胞癌的惡性進(jìn)展。miR-365通過靶向下調(diào)BAX,抑制細(xì)胞凋亡,促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移和侵襲,從多個角度共同促進(jìn)了皮膚鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展。這一研究結(jié)果揭示了miR-365/BAX軸在皮膚鱗狀細(xì)胞癌中的關(guān)鍵作用,為深入理解CSCC的發(fā)病機(jī)制提供了重要線索,也為開發(fā)針對CSCC的靶向治療策略提供了有力的理論依據(jù)。六、體內(nèi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證miR-365/BAX軸對皮膚鱗狀細(xì)胞癌的影響6.1裸鼠移植瘤模型構(gòu)建為了從體內(nèi)水平驗(yàn)證miR-365/BAX軸對皮膚鱗狀細(xì)胞癌的影響,構(gòu)建裸鼠移植瘤模型。選用4-6周齡的雌性BALB/c裸鼠,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司,在無特定病原體(SPF)級動物房環(huán)境中適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,自由攝食和飲水,控制環(huán)境溫度在(23±2)℃,相對濕度在(50±10)%,12h光照/黑暗循環(huán)。將處于對數(shù)生長期的人皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞系A(chǔ)431用0.25%胰蛋白酶-EDTA消化液消化,用含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基重懸,調(diào)整細(xì)胞密度為1×10?個/mL。取100μL細(xì)胞懸液(含1×10?個細(xì)胞),與等體積的Matrigel基質(zhì)膠充分混勻,以確保細(xì)胞在基質(zhì)膠中均勻分布,為細(xì)胞提供良好的生長微環(huán)境。使用1mL無菌注射器吸取細(xì)胞與基質(zhì)膠的混合液,將裸鼠用異氟烷麻醉后,固定于手術(shù)臺上,用75%酒精消毒裸鼠右側(cè)腋窩部位皮膚3次,以防止感染。在消毒后的部位,將注射器針頭以45度角斜刺入皮下,然后近水平位置將針頭幾乎完全插入皮下,緩慢注射混合液,注射完畢后快速退針,用無菌棉球輕壓針孔約1min,防止液體流出。將注射后的裸鼠側(cè)放于飼養(yǎng)籠的墊料上,2-3h后觀察小鼠是否蘇醒,待小鼠完全蘇醒后恢復(fù)正常飼養(yǎng)。接種后,每隔3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(jì)算腫瘤體積,并記錄腫瘤的生長情況。在測量過程中,保持測量手法和測量位置的一致性,以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí),密切觀察裸鼠的精神狀態(tài)、飲食情況、體重變化以及腫瘤部位有無破潰、感染等異常情況。當(dāng)腫瘤體積達(dá)到約100-150mm3時(shí),隨機(jī)將裸鼠分為兩組,每組5只,分別為NCsiRNA組和siBAX組。NCsiRNA組裸鼠瘤內(nèi)注射NCsiRNA,siBAX組裸鼠瘤內(nèi)注射siBAX,每次注射量為50μL,濃度為100nM,每周注射3次,連續(xù)注射3周。在注射過程中,注意無菌操作,避免感染,同時(shí)盡量保證每次注射的位置和深度一致。通過構(gòu)建裸鼠移植瘤模型并進(jìn)行干預(yù),為后續(xù)研究miR-365/BAX軸對皮膚鱗狀細(xì)胞癌在體內(nèi)的影響提供了重要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。6.2觀察指標(biāo)與檢測方法在構(gòu)建裸鼠移植瘤模型后,對一系列關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行了嚴(yán)密觀察和精準(zhǔn)檢測,以深入探究miR-365/BAX軸對皮膚鱗狀細(xì)胞癌的影響。腫瘤生長情況:每隔3天使用游標(biāo)卡尺精確測量腫瘤的長徑(a)和短徑(b),并依據(jù)公式V=1/2×a×b2計(jì)算腫瘤體積。在測量過程中,保持測量手法的一致性,確保每次測量均在腫瘤的最大徑和垂直于最大徑的方向進(jìn)行。同時(shí),密切關(guān)注裸鼠的精神狀態(tài)、飲食情況、體重變化以及腫瘤部位有無破潰、感染等異常情況。若發(fā)現(xiàn)裸鼠精神萎靡、飲食減少、體重明顯下降或腫瘤部位出現(xiàn)紅腫、滲液等異常,及時(shí)記錄并分析原因。通過定期測量腫瘤體積和密切觀察裸鼠整體狀況,動態(tài)監(jiān)測腫瘤的生長趨勢,為評估m(xù)iR-365/BAX軸對腫瘤生長的影響提供直觀的數(shù)據(jù)支持?;蚝偷鞍妆磉_(dá)檢測:在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,迅速取出腫瘤組織,一部分置于液氮中速凍,然后轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱保存,用于后續(xù)的RNA和蛋白質(zhì)提取。采用qRT-PCR技術(shù)檢測腫瘤組織中miR-365和BAXmRNA的表達(dá)水平。具體操作步驟如下:使用TRIzol試劑提取腫瘤組織總RNA,通過分光光度計(jì)測定RNA的濃度和純度,確保RNA質(zhì)量符合實(shí)驗(yàn)要求。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SYBRGreenPCRMasterMix在實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀上進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)。反應(yīng)體系和條件嚴(yán)格按照試劑盒說明書設(shè)置,以U6或GAPDH作為內(nèi)參基因,采用2?ΔΔCt法計(jì)算miR-

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