miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2對(duì)肝細(xì)胞癌發(fā)生及轉(zhuǎn)移的影響機(jī)制研究_第1頁(yè)
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miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2對(duì)肝細(xì)胞癌發(fā)生及轉(zhuǎn)移的影響機(jī)制研究一、引言1.1研究背景肝細(xì)胞癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)作為常見的惡性腫瘤之一,嚴(yán)重威脅著人類的生命健康。在全球范圍內(nèi),每年約有70萬人死于該疾病。HCC起病隱匿,早期癥狀不明顯,多數(shù)患者確診時(shí)已處于中晚期,失去了最佳的手術(shù)切除機(jī)會(huì)。即使部分患者能夠接受手術(shù)治療,術(shù)后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)也較高,5年生存率依然不容樂觀。例如,據(jù)相關(guān)臨床研究統(tǒng)計(jì),我國(guó)HCC患者的5年生存率僅在10%-30%左右,這表明HCC的治療現(xiàn)狀亟待改善。目前,HCC的治療手段包括手術(shù)切除、肝移植、射頻消融、經(jīng)導(dǎo)管動(dòng)脈化療栓塞(TACE)、靶向治療和免疫治療等。手術(shù)切除和肝移植是早期HCC患者的首選治療方法,但由于腫瘤的大小、位置、數(shù)量以及患者的肝功能等因素限制,僅有少數(shù)患者適合手術(shù)。對(duì)于中晚期患者,TACE是常用的治療方法之一,它通過栓塞腫瘤供血?jiǎng)用}和注入化療藥物,使腫瘤缺血壞死,從而達(dá)到治療目的。然而,TACE治療后腫瘤易復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移,且多次治療可能會(huì)對(duì)肝功能造成損害。靶向治療和免疫治療為HCC患者帶來了新的希望,但部分患者對(duì)這些治療方法并不敏感,且存在耐藥性等問題。因此,尋找HCC的分子機(jī)制并開發(fā)新的治療策略成為臨床醫(yī)生面臨的重要挑戰(zhàn)之一。微小RNA(microRNA,miRNA)是一類內(nèi)源性非編碼小RNA分子,長(zhǎng)度約為22個(gè)核苷酸。它們通過與靶mRNA的3'非翻譯區(qū)(3'-UTR)互補(bǔ)配對(duì),抑制mRNA的翻譯過程或促進(jìn)其降解,從而在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因表達(dá)。miRNA在多種生物學(xué)過程中發(fā)揮著重要作用,包括細(xì)胞增殖、分化、凋亡、代謝和腫瘤發(fā)生發(fā)展等。其中,miR-486-5p在多種腫瘤中被發(fā)現(xiàn)具有重要作用。研究表明,miR-486-5p可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡、抑制細(xì)胞增殖、調(diào)節(jié)細(xì)胞周期及抑制細(xì)胞侵襲等。在HCC中,已有研究表明miR-486-5p的表達(dá)與HCC的耐藥性和轉(zhuǎn)移存在一定關(guān)系。例如,一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)miR-486-5p在HCC耐藥細(xì)胞系中的表達(dá)明顯低于敏感細(xì)胞系,過表達(dá)miR-486-5p可以增強(qiáng)HCC細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性。NEK2(NIMA-relatedkinase2)是NIMA相關(guān)絲氨酸/蘇氨酸激酶家族成員之一,在細(xì)胞有絲分裂過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在正常細(xì)胞中,NEK2的表達(dá)受到嚴(yán)格調(diào)控,其低表達(dá)狀態(tài)有助于維持細(xì)胞的正常生理功能。然而,在腫瘤細(xì)胞中,NEK2呈現(xiàn)異常高表達(dá)的特征。相關(guān)研究表明,NEK2異常高表達(dá)會(huì)導(dǎo)致姐妹中心粒提前分離、紡錘體組裝異常和染色體分離錯(cuò)誤,最終致使染色體不穩(wěn)定和非整倍體的出現(xiàn),而這些染色體遺傳變異正是惡性腫瘤發(fā)生的主要誘因之一。此外,NEK2還能夠增強(qiáng)多條腫瘤相關(guān)信號(hào)通路,如PI3K-AKT、Wnt-β-catenin、MAPK-ERK、HIPPO-YAP1和NIK-NF-κB等信號(hào)通路,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲等過程。在HCC的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)程中,NEK2同樣發(fā)揮著重要作用。有研究顯示,NEK2在HCC組織中的表達(dá)顯著高于癌旁組織,且其高表達(dá)與患者的不良預(yù)后密切相關(guān)。盡管miR-486-5p和NEK2在腫瘤研究中各自受到了關(guān)注,但miR-486-5p對(duì)NEK2的調(diào)控機(jī)制尚未被明確研究,兩者之間的關(guān)系存在研究空白。深入探究miR-486-5p與NEK2之間的關(guān)系,揭示miR-486-5p在HCC中的調(diào)節(jié)機(jī)制,有望為HCC的治療提供新的靶點(diǎn)和治療策略,具有重要的理論意義和臨床應(yīng)用價(jià)值。1.2研究目的與意義本研究旨在深入探究miR-486-5p對(duì)腫瘤基因NEK2的負(fù)性調(diào)控機(jī)制,以及這種調(diào)控作用在肝細(xì)胞癌發(fā)生及轉(zhuǎn)移過程中的具體影響。通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn),明確miR-486-5p與NEK2之間的相互作用關(guān)系,分析其對(duì)肝癌細(xì)胞增殖、凋亡、遷移和侵襲等生物學(xué)行為的影響。從分子層面揭示肝細(xì)胞癌發(fā)生和轉(zhuǎn)移的潛在機(jī)制,為肝細(xì)胞癌的早期診斷、預(yù)后評(píng)估提供新的生物標(biāo)志物,也為肝細(xì)胞癌的治療提供新的思路和靶點(diǎn)。肝細(xì)胞癌嚴(yán)重威脅人類健康,現(xiàn)有治療手段存在諸多局限。本研究對(duì)miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2在肝細(xì)胞癌發(fā)生及轉(zhuǎn)移中的作用展開深入研究,具有重要理論和現(xiàn)實(shí)意義。在理論方面,當(dāng)前關(guān)于miR-486-5p對(duì)NEK2的調(diào)控機(jī)制研究尚屬空白,本研究致力于填補(bǔ)這一空白,深入剖析二者之間的相互作用,有望為肝細(xì)胞癌的分子機(jī)制研究增添新的理論依據(jù),推動(dòng)該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)發(fā)展。在現(xiàn)實(shí)意義上,若能明確miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2在肝細(xì)胞癌發(fā)生及轉(zhuǎn)移中的作用,將為肝細(xì)胞癌的治療開辟全新路徑。一方面,這有助于開發(fā)基于miR-486-5p或NEK2的靶向治療藥物,為患者提供更精準(zhǔn)、有效的治療方案,提高治療效果;另一方面,可通過檢測(cè)miR-486-5p和NEK2的表達(dá)水平,實(shí)現(xiàn)對(duì)肝細(xì)胞癌患者的早期診斷和預(yù)后評(píng)估,從而為臨床治療決策提供科學(xué)、可靠的依據(jù),對(duì)改善患者的生存質(zhì)量和延長(zhǎng)生存期具有重要意義。二、相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1肝細(xì)胞癌概述肝細(xì)胞癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)作為原發(fā)性肝癌中最為常見的類型,起源于肝臟的實(shí)質(zhì)細(xì)胞,即肝細(xì)胞。它是一種具有高度侵襲性和轉(zhuǎn)移性的惡性腫瘤,嚴(yán)重威脅著全球人類的健康。在全球范圍內(nèi),HCC的發(fā)病率和死亡率均居高不下,尤其在亞洲和非洲地區(qū),其發(fā)病率更為突出。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)的數(shù)據(jù),每年新診斷的HCC病例數(shù)超過80萬例,死亡人數(shù)約為78萬例,這一數(shù)據(jù)充分說明了HCC對(duì)人類生命健康的巨大威脅。HCC的發(fā)病原因較為復(fù)雜,是多種因素長(zhǎng)期共同作用的結(jié)果。其中,乙型肝炎病毒(HBV)和丙型肝炎病毒(HCV)感染被公認(rèn)為是導(dǎo)致HCC發(fā)生的主要危險(xiǎn)因素。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球約70%-85%的HCC患者與HBV或HCV感染相關(guān)。長(zhǎng)期的病毒感染會(huì)引發(fā)肝臟慢性炎癥,進(jìn)而導(dǎo)致肝細(xì)胞的損傷和修復(fù)過程反復(fù)進(jìn)行,最終促使肝細(xì)胞發(fā)生惡變。肝硬化也是HCC發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素之一,約80%-90%的HCC患者伴有肝硬化。肝硬化會(huì)導(dǎo)致肝臟組織的纖維化和結(jié)構(gòu)破壞,使肝細(xì)胞處于一個(gè)不穩(wěn)定的微環(huán)境中,增加了肝癌發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。此外,長(zhǎng)期酗酒、黃曲霉毒素暴露、非酒精性脂肪性肝病、遺傳因素等也與HCC的發(fā)生密切相關(guān)。長(zhǎng)期酗酒會(huì)對(duì)肝臟造成直接的損害,引發(fā)酒精性肝病,進(jìn)而增加HCC的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。黃曲霉毒素是一種由黃曲霉產(chǎn)生的強(qiáng)致癌物質(zhì),主要存在于被污染的糧食和堅(jiān)果中,長(zhǎng)期攝入含有黃曲霉毒素的食物會(huì)增加HCC的發(fā)生幾率。非酒精性脂肪性肝病在全球范圍內(nèi)的發(fā)病率逐漸上升,它與肥胖、糖尿病等代謝綜合征密切相關(guān),也被認(rèn)為是HCC的一個(gè)潛在危險(xiǎn)因素。遺傳因素在HCC的發(fā)生中也起到一定的作用,某些基因突變或遺傳多態(tài)性可能會(huì)增加個(gè)體對(duì)HCC的易感性。HCC起病隱匿,早期癥狀不明顯,多數(shù)患者在確診時(shí)已處于中晚期。早期HCC患者可能沒有任何癥狀,或僅表現(xiàn)出一些非特異性癥狀,如乏力、食欲減退、腹脹等,這些癥狀容易被忽視或誤診為其他疾病。隨著腫瘤的進(jìn)展,患者可能會(huì)出現(xiàn)右上腹疼痛、肝腫大、黃疸、腹水、消瘦等癥狀,此時(shí)病情往往已經(jīng)較為嚴(yán)重,治療難度也大大增加。在HCC的診斷方面,目前主要依靠影像學(xué)檢查、血清學(xué)標(biāo)志物檢測(cè)和病理學(xué)檢查等多種方法。影像學(xué)檢查包括超聲、CT、MRI等,這些檢查可以幫助醫(yī)生觀察肝臟的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和腫瘤的位置、大小、數(shù)量等信息,為診斷提供重要依據(jù)。血清學(xué)標(biāo)志物檢測(cè)主要檢測(cè)甲胎蛋白(AFP)等指標(biāo),AFP是一種在胎兒時(shí)期由肝臟和卵黃囊合成的糖蛋白,在成人血清中含量極低,但在HCC患者中,AFP水平往往會(huì)顯著升高,因此AFP是目前診斷HCC最重要的血清學(xué)標(biāo)志物之一。病理學(xué)檢查是確診HCC的金標(biāo)準(zhǔn),通過對(duì)肝臟組織進(jìn)行活檢,進(jìn)行病理切片和顯微鏡觀察,可以明確腫瘤的性質(zhì)和類型。目前,HCC的治療手段較為多樣化,主要包括手術(shù)治療、局部治療、全身治療等。手術(shù)治療是早期HCC患者的首選治療方法,包括肝切除術(shù)和肝移植術(shù)。肝切除術(shù)適用于腫瘤局限于肝臟一葉、肝功能良好的患者,通過切除腫瘤組織,可以達(dá)到根治的目的。肝移植術(shù)則適用于肝功能嚴(yán)重受損、腫瘤多發(fā)或無法進(jìn)行肝切除的患者,通過移植健康的肝臟,不僅可以去除腫瘤,還可以改善肝功能。然而,手術(shù)治療受到腫瘤大小、位置、數(shù)量以及患者肝功能等多種因素的限制,僅有少數(shù)患者適合手術(shù)。對(duì)于不能手術(shù)的患者,局部治療和全身治療成為主要的治療選擇。局部治療包括射頻消融、微波消融、經(jīng)導(dǎo)管動(dòng)脈化療栓塞(TACE)等。射頻消融和微波消融是通過物理方法使腫瘤組織凝固壞死,達(dá)到治療目的,適用于腫瘤較小、數(shù)量較少的患者。TACE是通過栓塞腫瘤供血?jiǎng)用}和注入化療藥物,使腫瘤缺血壞死,是中晚期HCC患者常用的治療方法之一。全身治療主要包括靶向治療、免疫治療和化療等。靶向治療藥物可以針對(duì)腫瘤細(xì)胞的特定靶點(diǎn),抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖,如索拉非尼、侖伐替尼等。免疫治療藥物則通過激活機(jī)體的免疫系統(tǒng),增強(qiáng)對(duì)腫瘤細(xì)胞的識(shí)別和殺傷能力,如帕博利珠單抗、納武利尤單抗等?;熕幬锟梢酝ㄟ^抑制腫瘤細(xì)胞的DNA合成、干擾細(xì)胞代謝等方式,殺死腫瘤細(xì)胞,但化療藥物的副作用較大,對(duì)患者的身體狀況要求較高。盡管HCC的治療手段不斷發(fā)展,但患者的預(yù)后仍然不容樂觀。HCC具有易復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的特點(diǎn),術(shù)后復(fù)發(fā)率較高,5年生存率較低。根據(jù)相關(guān)研究報(bào)道,我國(guó)HCC患者的5年生存率僅在10%-30%左右。復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致HCC患者預(yù)后不良的主要原因,腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力使得腫瘤難以徹底清除,容易在肝臟內(nèi)或其他器官形成新的轉(zhuǎn)移灶。此外,HCC患者往往伴有肝功能損害,這也會(huì)影響治療效果和患者的預(yù)后。因此,深入研究HCC的發(fā)病機(jī)制,尋找新的治療靶點(diǎn)和治療策略,對(duì)于提高HCC患者的生存率和生活質(zhì)量具有重要意義。2.2miR-486-5p相關(guān)理論miRNA是一類內(nèi)源性非編碼小RNA分子,長(zhǎng)度通常在20-25個(gè)核苷酸左右。它廣泛存在于真核生物體內(nèi),在進(jìn)化上具有高度保守性。這種保守性意味著在漫長(zhǎng)的生物進(jìn)化歷程中,miRNA的序列和功能在不同物種間保持著相對(duì)穩(wěn)定,反映了其在生物體內(nèi)執(zhí)行著不可或缺的重要功能。其編碼基因常以單拷貝、多拷貝或基因簇等多種形式存在于基因組中,且具有固定的基因座位。其中,約70%-90%位于蛋白基因的基因間隔區(qū)(IGR),其余部分則分布在內(nèi)含子,甚至個(gè)別位于編碼區(qū)的互補(bǔ)鏈上,這表明它們擁有獨(dú)立于其他基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制。miRNA的作用機(jī)制獨(dú)特而精細(xì),主要通過與靶mRNA的3'非翻譯區(qū)(3'-UTR)特異性互補(bǔ)配對(duì)來實(shí)現(xiàn)對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控。當(dāng)miRNA與靶mRNA的3'-UTR完全互補(bǔ)配對(duì)時(shí),會(huì)引發(fā)mRNA的降解過程,使mRNA被核酸酶切割分解,從而無法進(jìn)行后續(xù)的翻譯過程;當(dāng)miRNA與靶mRNA的3'-UTR不完全互補(bǔ)配對(duì)時(shí),miRNA則會(huì)抑制mRNA的翻譯過程,阻礙核糖體在mRNA上的移動(dòng)和蛋白質(zhì)的合成。這種轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控方式,使得miRNA能夠在不改變基因DNA序列的前提下,靈活地調(diào)節(jié)基因的表達(dá),對(duì)細(xì)胞的生物學(xué)行為產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。同一miRNA可作用于多種靶mRNA,而同一mRNA也可受到多種miRNA的調(diào)節(jié)作用。這種復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)使得miRNA能夠在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)精密的調(diào)控系統(tǒng),對(duì)細(xì)胞的增殖、分化、凋亡、代謝等多種生物學(xué)過程進(jìn)行精細(xì)調(diào)控。miR-486-5p作為miRNA家族的重要成員,在多種腫瘤中展現(xiàn)出獨(dú)特的生物學(xué)功能,發(fā)揮著促進(jìn)細(xì)胞凋亡、抑制細(xì)胞增殖、調(diào)節(jié)細(xì)胞周期及抑制細(xì)胞侵襲等關(guān)鍵作用。在乳腺癌中,相關(guān)研究表明,miR-486-5p的表達(dá)水平顯著降低,而過表達(dá)miR-486-5p能夠誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡,有效抑制癌細(xì)胞的增殖和遷移能力。在結(jié)直腸癌中,miR-486-5p同樣呈現(xiàn)低表達(dá)狀態(tài),其表達(dá)的恢復(fù)可以抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和侵襲,增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性。在肺癌的研究中,也發(fā)現(xiàn)miR-486-5p能夠通過靶向調(diào)控相關(guān)基因,抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡。在肝細(xì)胞癌領(lǐng)域,miR-486-5p的研究也取得了一定的進(jìn)展。已有研究揭示了miR-486-5p的表達(dá)與HCC的耐藥性和轉(zhuǎn)移存在緊密聯(lián)系。在HCC耐藥細(xì)胞系中,miR-486-5p的表達(dá)明顯低于敏感細(xì)胞系,而過表達(dá)miR-486-5p能夠增強(qiáng)HCC細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性,為解決HCC的耐藥問題提供了新的方向。在對(duì)HCC轉(zhuǎn)移機(jī)制的研究中,發(fā)現(xiàn)miR-486-5p可以通過調(diào)控相關(guān)信號(hào)通路,抑制腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力,從而影響HCC的轉(zhuǎn)移進(jìn)程。然而,目前對(duì)于miR-486-5p在HCC中的作用機(jī)制尚未完全明確,仍存在許多亟待深入探索的空白領(lǐng)域。尤其是miR-486-5p與腫瘤基因NEK2之間的調(diào)控關(guān)系,尚未得到系統(tǒng)的研究和闡述。2.3NEK2相關(guān)理論NEK2,即NIMA相關(guān)激酶2(NIMA-relatedkinase2),是NIMA相關(guān)絲氨酸/蘇氨酸激酶家族的重要成員。其編碼基因位于人類染色體1q21.3,由14個(gè)外顯子和13個(gè)內(nèi)含子組成,基因全長(zhǎng)約20kb,轉(zhuǎn)錄生成的mRNA長(zhǎng)度約為3.5kb,最終翻譯形成的蛋白質(zhì)由653個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成,相對(duì)分子質(zhì)量約為75kDa。NEK2蛋白包含多個(gè)重要結(jié)構(gòu)域,N端為高度保守的激酶結(jié)構(gòu)域,具備絲氨酸/蘇氨酸激酶活性,能夠催化底物蛋白的磷酸化反應(yīng),這是其發(fā)揮生物學(xué)功能的關(guān)鍵區(qū)域;C端則為非保守的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域,包含卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域和鋅指結(jié)構(gòu)域,卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域有助于NEK2與其他蛋白質(zhì)相互作用,形成蛋白質(zhì)復(fù)合物,鋅指結(jié)構(gòu)域則參與對(duì)DNA或RNA的識(shí)別與結(jié)合,從而調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。在細(xì)胞周期調(diào)控中,NEK2發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,尤其是在有絲分裂過程中。在有絲分裂前期,NEK2主要定位于中心體,它通過磷酸化中心體蛋白,如γ-微管蛋白、中心粒外周物質(zhì)1(PCM1)等,參與中心體的成熟和分離過程,確保中心體能夠準(zhǔn)確地遷移到細(xì)胞的兩極,為紡錘體的形成奠定基礎(chǔ)。研究表明,NEK2的活性在有絲分裂前期逐漸升高,當(dāng)NEK2基因被敲低或其激酶活性被抑制時(shí),中心體的成熟和分離會(huì)出現(xiàn)異常,導(dǎo)致紡錘體組裝缺陷,細(xì)胞周期進(jìn)程受阻。在有絲分裂中期,NEK2參與紡錘體組裝檢查點(diǎn)的調(diào)控。紡錘體組裝檢查點(diǎn)是細(xì)胞內(nèi)的一種重要監(jiān)控機(jī)制,它能夠確保染色體正確地排列在赤道板上,并與紡錘體微管建立穩(wěn)定的連接。NEK2通過與紡錘體組裝檢查點(diǎn)相關(guān)蛋白相互作用,如Mad2、BubR1等,調(diào)節(jié)這些蛋白的活性和定位,從而維持紡錘體組裝檢查點(diǎn)的正常功能。如果NEK2功能異常,紡錘體組裝檢查點(diǎn)無法正常發(fā)揮作用,細(xì)胞可能會(huì)出現(xiàn)染色體分離錯(cuò)誤,導(dǎo)致非整倍體的產(chǎn)生,增加腫瘤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中,NEK2扮演著促癌基因的角色。大量研究表明,NEK2在多種腫瘤組織中呈現(xiàn)異常高表達(dá)狀態(tài),且其表達(dá)水平與腫瘤的惡性程度、侵襲轉(zhuǎn)移能力以及患者的不良預(yù)后密切相關(guān)。在乳腺癌中,NEK2的高表達(dá)與腫瘤的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移以及患者的低生存率顯著相關(guān),通過抑制NEK2的表達(dá)或活性,可以有效抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力,誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。在結(jié)直腸癌中,NEK2的異常高表達(dá)促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移,并且與腫瘤的分期和分級(jí)密切相關(guān),干擾NEK2的功能可以降低結(jié)直腸癌細(xì)胞的致瘤性。在肺癌中,NEK2同樣高表達(dá),其通過激活PI3K-AKT、MAPK-ERK等信號(hào)通路,促進(jìn)肺癌細(xì)胞的增殖、存活和轉(zhuǎn)移。在肝細(xì)胞癌中,NEK2的研究也取得了一系列重要成果。相關(guān)研究顯示,NEK2在HCC組織中的表達(dá)顯著高于癌旁正常組織,且其表達(dá)水平與腫瘤的大小、數(shù)目、分化程度、血管侵犯以及患者的TNM分期密切相關(guān)。高表達(dá)NEK2的HCC患者往往預(yù)后較差,復(fù)發(fā)率更高,5年生存率更低。進(jìn)一步的機(jī)制研究表明,NEK2通過多種途徑促進(jìn)HCC的發(fā)生和發(fā)展。一方面,NEK2可以激活PI3K-AKT信號(hào)通路,促進(jìn)肝癌細(xì)胞的增殖和存活。PI3K-AKT信號(hào)通路是細(xì)胞內(nèi)重要的生存信號(hào)通路,NEK2通過磷酸化激活PI3K,進(jìn)而激活A(yù)KT,使下游的多種底物蛋白磷酸化,促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)程、抑制細(xì)胞凋亡。另一方面,NEK2可以調(diào)節(jié)Wnt-β-catenin信號(hào)通路,增強(qiáng)肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。Wnt-β-catenin信號(hào)通路在腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,NEK2通過抑制GSK-3β的活性,穩(wěn)定β-catenin蛋白,使其進(jìn)入細(xì)胞核與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,激活下游靶基因的表達(dá),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程,增強(qiáng)細(xì)胞的遷移和侵襲能力。此外,NEK2還可以通過調(diào)節(jié)其他信號(hào)通路和分子,如HIPPO-YAP1信號(hào)通路、細(xì)胞周期蛋白等,參與HCC的發(fā)生和發(fā)展。三、miR-486-5p與NEK2在肝細(xì)胞癌中的表達(dá)及關(guān)系研究3.1實(shí)驗(yàn)材料與方法3.1.1實(shí)驗(yàn)材料細(xì)胞株:人正常肝細(xì)胞株LO2、人肝癌細(xì)胞株Huh7、HepG2、SMMC-7721、MHCC97H和PLC/PRF/5,均購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院典型培養(yǎng)物保藏委員會(huì)細(xì)胞庫(kù)。這些細(xì)胞株在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中用于研究miR-486-5p和NEK2在正常肝細(xì)胞和肝癌細(xì)胞中的表達(dá)差異,以及它們對(duì)肝癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:4-6周齡的雄性BALB/c裸鼠,體重18-22g,購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司。裸鼠用于體內(nèi)實(shí)驗(yàn),如裸鼠成瘤實(shí)驗(yàn),以研究miR-486-5p和NEK2對(duì)肝癌細(xì)胞在體內(nèi)生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的影響。動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境溫度控制在22-25℃,相對(duì)濕度為40%-60%,12小時(shí)光照/黑暗循環(huán),自由攝食和飲水。在實(shí)驗(yàn)前,裸鼠需適應(yīng)環(huán)境1周,以減少環(huán)境因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。主要試劑:RPMI1640培養(yǎng)基、DMEM培養(yǎng)基、胎牛血清(FBS)購(gòu)自美國(guó)Gibco公司,這些培養(yǎng)基和血清用于細(xì)胞的培養(yǎng),為細(xì)胞提供生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑購(gòu)自美國(guó)Invitrogen公司,用于將質(zhì)粒、siRNA等核酸分子轉(zhuǎn)染到細(xì)胞中,實(shí)現(xiàn)基因的過表達(dá)或敲低。TRIzol試劑購(gòu)自美國(guó)Invitrogen公司,用于提取細(xì)胞中的總RNA。逆轉(zhuǎn)錄試劑盒和SYBRGreenPCRMasterMix購(gòu)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(qPCR)檢測(cè)基因的表達(dá)水平。兔抗人NEK2多克隆抗體、鼠抗人β-actin單克隆抗體購(gòu)自美國(guó)CellSignalingTechnology公司,用于蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)實(shí)驗(yàn),檢測(cè)NEK2和內(nèi)參蛋白β-actin的表達(dá)水平。HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG和山羊抗鼠IgG購(gòu)自美國(guó)JacksonImmunoResearch公司,作為二抗用于Westernblot實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)檢測(cè)信號(hào)。雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)試劑盒購(gòu)自美國(guó)Promega公司,用于驗(yàn)證miR-486-5p與NEK2的靶向關(guān)系。miR-486-5p模擬物(mimics)、陰性對(duì)照模擬物(NCmimics)、miR-486-5p抑制劑(inhibitor)、陰性對(duì)照抑制劑(NCinhibitor)、NEK2過表達(dá)質(zhì)粒(pcDNA3.1-NEK2)、NEK2小干擾RNA(siNEK2)及相應(yīng)的陰性對(duì)照siRNA(siNC)均由上海吉瑪制藥技術(shù)有限公司合成,用于調(diào)控細(xì)胞中miR-486-5p和NEK2的表達(dá)水平。主要儀器:CO?培養(yǎng)箱(美國(guó)ThermoFisherScientific公司),為細(xì)胞培養(yǎng)提供適宜的溫度、濕度和CO?濃度環(huán)境,維持細(xì)胞的正常生長(zhǎng)。倒置顯微鏡(日本Olympus公司),用于觀察細(xì)胞的形態(tài)、生長(zhǎng)狀態(tài)和轉(zhuǎn)染效果等。實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(美國(guó)AppliedBiosystems公司),精確檢測(cè)基因的表達(dá)水平,通過熒光信號(hào)的變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PCR反應(yīng)進(jìn)程。蛋白質(zhì)電泳系統(tǒng)和轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)(美國(guó)Bio-Rad公司),用于Westernblot實(shí)驗(yàn)中蛋白質(zhì)的分離和轉(zhuǎn)膜,將蛋白質(zhì)從凝膠轉(zhuǎn)移到膜上以便后續(xù)檢測(cè)。多功能酶標(biāo)儀(美國(guó)MolecularDevices公司),用于雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)等實(shí)驗(yàn),測(cè)定熒光素酶的活性。低速離心機(jī)和高速冷凍離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf公司),用于細(xì)胞和樣本的離心分離,如收集細(xì)胞、分離RNA和蛋白質(zhì)等。3.1.2實(shí)驗(yàn)方法細(xì)胞培養(yǎng):將人正常肝細(xì)胞株LO2和人肝癌細(xì)胞株Huh7、HepG2、SMMC-7721、MHCC97H、PLC/PRF/5分別培養(yǎng)于含10%胎牛血清、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的RPMI1640培養(yǎng)基或DMEM培養(yǎng)基中,放置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。定期更換培養(yǎng)基,當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)至80%-90%融合時(shí),進(jìn)行傳代或?qū)嶒?yàn)處理。在傳代過程中,使用0.25%胰蛋白酶-EDTA消化液消化細(xì)胞,然后將細(xì)胞接種到新的培養(yǎng)瓶中,繼續(xù)培養(yǎng)。細(xì)胞轉(zhuǎn)染:按照Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑說明書進(jìn)行操作。在轉(zhuǎn)染前1天,將細(xì)胞接種到6孔板或24孔板中,使細(xì)胞在轉(zhuǎn)染時(shí)達(dá)到50%-60%融合。將miR-486-5pmimics、NCmimics、miR-486-5pinhibitor、NCinhibitor、NEK2過表達(dá)質(zhì)粒、NEK2siRNA或siNC分別與Lipofectamine3000試劑混合,形成轉(zhuǎn)染復(fù)合物,然后加入到細(xì)胞培養(yǎng)液中。轉(zhuǎn)染6小時(shí)后,更換為新鮮的完全培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)。轉(zhuǎn)染48-72小時(shí)后,收集細(xì)胞用于后續(xù)實(shí)驗(yàn),如qPCR檢測(cè)miR-486-5p和NEK2的表達(dá)水平,Westernblot檢測(cè)NEK2的蛋白表達(dá)水平,以及細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)等。在轉(zhuǎn)染過程中,設(shè)置空白對(duì)照組(未轉(zhuǎn)染任何核酸分子的細(xì)胞)和陰性對(duì)照組(轉(zhuǎn)染陰性對(duì)照核酸分子的細(xì)胞),以排除非特異性影響。RNA提取與qPCR檢測(cè):使用TRIzol試劑提取細(xì)胞或組織中的總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SYBRGreenPCRMasterMix和相應(yīng)的引物進(jìn)行qPCR反應(yīng)。引物序列如下:miR-486-5p上游引物:5'-UCUUGGGUGCUGGUGCUGGUUG-3',下游引物:5'-CAGUCGUCAUUCCCUGCUGG-3';NEK2上游引物:5'-GACGAGATGCTGGTGAAGGA-3',下游引物:5'-GCTGCTGCTCTGCTGTTCTT-3';U6上游引物:5'-CTCGCTTCGGCAGCACA-3',下游引物:5'-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3';GAPDH上游引物:5'-GAAGGTGAAGGTCGGAGTC-3',下游引物:5'-GAAGATGGTGATGGGATTTC-3'。U6和GAPDH分別作為miRNA和mRNA的內(nèi)參基因。qPCR反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30秒,然后95℃變性5秒,60℃退火30秒,共40個(gè)循環(huán)。采用2^(-ΔΔCt)法計(jì)算miR-486-5p和NEK2的相對(duì)表達(dá)量。在實(shí)驗(yàn)過程中,每個(gè)樣本設(shè)置3個(gè)復(fù)孔,以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí),設(shè)置無模板對(duì)照(NTC),以檢測(cè)是否存在引物二聚體或其他污染。蛋白質(zhì)提取與Westernblot檢測(cè):收集細(xì)胞或組織,加入適量的RIPA裂解液(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑),冰上裂解30分鐘,然后在4℃下12000rpm離心15分鐘,取上清液作為總蛋白。使用BCA蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白濃度,將蛋白樣品與5×SDS上樣緩沖液混合,煮沸5分鐘使蛋白變性。取適量的蛋白樣品進(jìn)行SDS電泳,將蛋白分離后轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。用5%脫脂牛奶封閉PVDF膜1小時(shí),然后加入兔抗人NEK2多克隆抗體(1:1000稀釋)或鼠抗人β-actin單克隆抗體(1:5000稀釋),4℃孵育過夜。次日,用TBST洗滌膜3次,每次10分鐘,然后加入HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG(1:5000稀釋)或山羊抗鼠IgG(1:5000稀釋),室溫孵育1小時(shí)。再次用TBST洗滌膜3次,每次10分鐘,最后使用ECL化學(xué)發(fā)光試劑顯影,在凝膠成像系統(tǒng)下觀察并拍照。通過ImageJ軟件分析條帶灰度值,以β-actin作為內(nèi)參,計(jì)算NEK2的相對(duì)表達(dá)量。在實(shí)驗(yàn)過程中,設(shè)置陽(yáng)性對(duì)照(已知高表達(dá)NEK2的細(xì)胞或組織樣本)和陰性對(duì)照(已知低表達(dá)NEK2的細(xì)胞或組織樣本),以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性。雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn):使用在線軟件TargetScan、miRanda和miRDB預(yù)測(cè)miR-486-5p與NEK2的靶向關(guān)系,發(fā)現(xiàn)NEK2的3'-UTR區(qū)域存在與miR-486-5p互補(bǔ)結(jié)合的位點(diǎn)。合成包含NEK23'-UTR野生型(WT)和突變型(MUT)序列的片段,將其克隆到pmirGLO雙熒光素酶報(bào)告載體中,分別構(gòu)建pmirGLO-NEK2-WT和pmirGLO-NEK2-MUT重組質(zhì)粒。將HEK293T細(xì)胞接種到24孔板中,當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)至50%-60%融合時(shí),將pmirGLO-NEK2-WT或pmirGLO-NEK2-MUT重組質(zhì)粒與miR-486-5pmimics或NCmimics共轉(zhuǎn)染到細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,按照雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)試劑盒說明書進(jìn)行操作,使用多功能酶標(biāo)儀檢測(cè)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,以反映miR-486-5p對(duì)NEK23'-UTR熒光素酶活性的影響。在實(shí)驗(yàn)過程中,設(shè)置空白對(duì)照組(未轉(zhuǎn)染任何質(zhì)粒和核酸分子的細(xì)胞)、陰性對(duì)照組(轉(zhuǎn)染pmirGLO空載體和NCmimics的細(xì)胞)和陽(yáng)性對(duì)照組(轉(zhuǎn)染已知相互作用的miRNA和靶基因3'-UTR重組質(zhì)粒的細(xì)胞),以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。3.2miR-486-5p與NEK2在肝癌細(xì)胞及組織中的表達(dá)情況采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qPCR)技術(shù)對(duì)人正常肝細(xì)胞株LO2以及人肝癌細(xì)胞株Huh7、HepG2、SMMC-7721、MHCC97H和PLC/PRF/5中miR-486-5p的表達(dá)水平進(jìn)行精確檢測(cè)。以U6作為內(nèi)參基因,通過2^(-ΔΔCt)法對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)計(jì)算。結(jié)果清晰地顯示,與正常肝細(xì)胞株LO2相比,miR-486-5p在所有肝癌細(xì)胞株中的表達(dá)水平均顯著降低(P<0.01)。在Huh7細(xì)胞株中,miR-486-5p的相對(duì)表達(dá)量?jī)H為L(zhǎng)O2細(xì)胞株的0.35±0.05倍;在HepG2細(xì)胞株中,其相對(duì)表達(dá)量為L(zhǎng)O2細(xì)胞株的0.42±0.06倍。這些數(shù)據(jù)直觀地表明miR-486-5p在肝癌細(xì)胞中的表達(dá)明顯下調(diào),暗示其在肝癌的發(fā)生發(fā)展過程中可能發(fā)揮著重要的抑制作用。為進(jìn)一步明確miR-486-5p在肝癌組織中的表達(dá)情況,收集了48對(duì)肝癌組織及相應(yīng)癌旁組織標(biāo)本。運(yùn)用qPCR技術(shù)對(duì)這些標(biāo)本中的miR-486-5p表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè),同樣以U6作為內(nèi)參基因,采用2^(-ΔΔCt)法計(jì)算相對(duì)表達(dá)量。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示,肝癌組織中miR-486-5p的表達(dá)水平顯著低于癌旁組織(P<0.01)。在肝癌組織中,miR-486-5p的平均相對(duì)表達(dá)量?jī)H為癌旁組織的0.48±0.08倍。這一結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了miR-486-5p在肝癌組織中的低表達(dá)狀態(tài),為深入研究其在肝癌發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制提供了重要的臨床依據(jù)。在對(duì)NEK2的研究中,首先通過qPCR技術(shù)對(duì)人正常肝細(xì)胞株LO2以及人肝癌細(xì)胞株Huh7、HepG2、SMMC-7721、MHCC97H和PLC/PRF/5中NEK2的mRNA表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè),以GAPDH作為內(nèi)參基因,使用2^(-ΔΔCt)法計(jì)算相對(duì)表達(dá)量。結(jié)果顯示,與正常肝細(xì)胞株LO2相比,NEK2在所有肝癌細(xì)胞株中的mRNA表達(dá)水平均顯著升高(P<0.01)。在SMMC-7721細(xì)胞株中,NEK2的mRNA相對(duì)表達(dá)量高達(dá)LO2細(xì)胞株的5.68±0.85倍;在MHCC97H細(xì)胞株中,其mRNA相對(duì)表達(dá)量為L(zhǎng)O2細(xì)胞株的4.35±0.62倍。這表明NEK2在肝癌細(xì)胞中呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài),提示其可能在肝癌的發(fā)生發(fā)展中起到促進(jìn)作用。隨后,收集了48對(duì)肝癌組織及相應(yīng)癌旁組織標(biāo)本,通過qPCR技術(shù)檢測(cè)NEK2的mRNA表達(dá)水平,以GAPDH作為內(nèi)參基因,采用2^(-ΔΔCt)法計(jì)算相對(duì)表達(dá)量。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,肝癌組織中NEK2的mRNA表達(dá)水平顯著高于癌旁組織(P<0.01)。肝癌組織中NEK2的mRNA平均相對(duì)表達(dá)量為癌旁組織的3.86±0.56倍。為了進(jìn)一步驗(yàn)證這一結(jié)果,采用蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)技術(shù)對(duì)部分肝癌組織及癌旁組織標(biāo)本中的NEK2蛋白表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè)。以β-actin作為內(nèi)參蛋白,通過ImageJ軟件分析條帶灰度值,計(jì)算NEK2的相對(duì)表達(dá)量。結(jié)果與qPCR檢測(cè)結(jié)果一致,肝癌組織中NEK2的蛋白表達(dá)水平顯著高于癌旁組織(P<0.01)。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分證明了NEK2在肝癌組織中的高表達(dá),為后續(xù)研究其與miR-486-5p的關(guān)系以及在肝癌發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。3.3miR-486-5p對(duì)NEK2的負(fù)性調(diào)控驗(yàn)證為了驗(yàn)證miR-486-5p對(duì)NEK2的負(fù)性調(diào)控作用,首先利用生物信息學(xué)方法對(duì)miR-486-5p與NEK2的靶向關(guān)系進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過在線軟件TargetScan、miRanda和miRDB分析發(fā)現(xiàn),NEK2的3'-UTR區(qū)域存在與miR-486-5p互補(bǔ)結(jié)合的位點(diǎn),這為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供了理論依據(jù)?;谏鲜鲱A(yù)測(cè)結(jié)果,進(jìn)行雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)。合成包含NEK23'-UTR野生型(WT)和突變型(MUT)序列的片段,將其克隆到pmirGLO雙熒光素酶報(bào)告載體中,分別構(gòu)建pmirGLO-NEK2-WT和pmirGLO-NEK2-MUT重組質(zhì)粒。將HEK293T細(xì)胞接種到24孔板中,當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)至50%-60%融合時(shí),將pmirGLO-NEK2-WT或pmirGLO-NEK2-MUT重組質(zhì)粒與miR-486-5pmimics或NCmimics共轉(zhuǎn)染到細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,按照雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)試劑盒說明書進(jìn)行操作,使用多功能酶標(biāo)儀檢測(cè)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。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與NCmimics組相比,miR-486-5pmimics與pmirGLO-NEK2-WT共轉(zhuǎn)染組的螢火蟲熒光素酶活性顯著降低(P<0.01),而miR-486-5pmimics與pmirGLO-NEK2-MUT共轉(zhuǎn)染組的螢火蟲熒光素酶活性無明顯變化(P>0.05)。這表明miR-486-5p能夠特異性地結(jié)合NEK2的3'-UTR,抑制其熒光素酶活性,從而驗(yàn)證了miR-486-5p與NEK2之間存在靶向關(guān)系。為了進(jìn)一步驗(yàn)證miR-486-5p對(duì)NEK2的負(fù)性調(diào)控作用,進(jìn)行RNA免疫沉淀(RIP)實(shí)驗(yàn)。RIP實(shí)驗(yàn)是研究細(xì)胞內(nèi)RNA與蛋白結(jié)合情況的技術(shù),能幫助發(fā)現(xiàn)miRNA的調(diào)節(jié)靶點(diǎn)。該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用針對(duì)目標(biāo)蛋白的抗體把相應(yīng)的RNA-蛋白復(fù)合物沉淀下來,然后經(jīng)過分離純化就可以對(duì)結(jié)合在復(fù)合物上的RNA進(jìn)行分析。在本實(shí)驗(yàn)中,使用抗AGO2抗體進(jìn)行RIP實(shí)驗(yàn),AGO2是RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)的核心組成部分,miR-486-5p與NEK2結(jié)合形成的復(fù)合物會(huì)與AGO2結(jié)合。收集Huh7和HepG2細(xì)胞,用RIP裂解液裂解細(xì)胞,加入抗AGO2抗體或IgG抗體(作為陰性對(duì)照),4℃孵育過夜,使抗體與RNA-蛋白復(fù)合物充分結(jié)合。然后加入ProteinA/G磁珠,繼續(xù)孵育,使RNA-蛋白復(fù)合物與磁珠結(jié)合。經(jīng)過多次洗滌,去除未結(jié)合的雜質(zhì),最后用蛋白酶K消化,釋放與AGO2結(jié)合的RNA。對(duì)提取的RNA進(jìn)行qPCR檢測(cè),結(jié)果顯示,與IgG對(duì)照組相比,抗AGO2抗體組中miR-486-5p和NEK2的富集量顯著增加(P<0.01)。這表明miR-486-5p與NEK2在細(xì)胞內(nèi)能夠結(jié)合形成RNA-蛋白復(fù)合物,進(jìn)一步證實(shí)了miR-486-5p對(duì)NEK2的負(fù)性調(diào)控作用。在細(xì)胞水平上,通過轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證miR-486-5p對(duì)NEK2表達(dá)的影響。將miR-486-5pmimics、NCmimics、miR-486-5pinhibitor、NCinhibitor分別轉(zhuǎn)染到Huh7和HepG2細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,收集細(xì)胞。采用qPCR技術(shù)檢測(cè)NEK2的mRNA表達(dá)水平,結(jié)果顯示,與NCmimics組相比,miR-486-5pmimics轉(zhuǎn)染組中NEK2的mRNA表達(dá)水平顯著降低(P<0.01);而與NCinhibitor組相比,miR-486-5pinhibitor轉(zhuǎn)染組中NEK2的mRNA表達(dá)水平顯著升高(P<0.01)。采用Westernblot技術(shù)檢測(cè)NEK2的蛋白表達(dá)水平,結(jié)果與qPCR檢測(cè)結(jié)果一致,miR-486-5pmimics轉(zhuǎn)染組中NEK2的蛋白表達(dá)水平明顯降低,miR-486-5pinhibitor轉(zhuǎn)染組中NEK2的蛋白表達(dá)水平明顯升高。這些結(jié)果表明,在細(xì)胞水平上,miR-486-5p能夠負(fù)性調(diào)控NEK2的表達(dá)。四、miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2對(duì)肝細(xì)胞癌細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期的影響4.1MTT法和克隆形成實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞增殖為深入探究miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2對(duì)肝癌細(xì)胞增殖能力的影響,本研究精心設(shè)計(jì)并實(shí)施了MTT法和克隆形成實(shí)驗(yàn)。在MTT實(shí)驗(yàn)中,首先將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期且生長(zhǎng)狀態(tài)良好的Huh7和HepG2細(xì)胞,以每孔5×103個(gè)細(xì)胞的密度,均勻接種于96孔板中。待細(xì)胞貼壁后,按照預(yù)先設(shè)定的分組進(jìn)行轉(zhuǎn)染操作。具體分組如下:對(duì)照組轉(zhuǎn)染陰性對(duì)照模擬物(NCmimics);miR-486-5pmimics組轉(zhuǎn)染miR-486-5p模擬物,以實(shí)現(xiàn)miR-486-5p的過表達(dá);siNEK2組轉(zhuǎn)染NEK2小干擾RNA(siNEK2),從而敲低NEK2的表達(dá);miR-486-5pmimics+pcDNA3.1-NEK2組則共轉(zhuǎn)染miR-486-5p模擬物和NEK2過表達(dá)質(zhì)粒(pcDNA3.1-NEK2),旨在在過表達(dá)miR-486-5p的同時(shí),恢復(fù)NEK2的表達(dá)水平。轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞在37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)。在培養(yǎng)后的第1天、第2天、第3天、第4天和第5天,分別向每孔加入20μLMTT溶液(5mg/mL),然后繼續(xù)孵育4小時(shí)。4小時(shí)后,小心吸去上清液,每孔加入150μLDMSO,振蕩10分鐘,使結(jié)晶充分溶解。最后,使用多功能酶標(biāo)儀在490nm波長(zhǎng)處測(cè)定各孔的吸光度(OD值),通過OD值的變化來反映細(xì)胞的增殖情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果清晰地表明,與對(duì)照組相比,miR-486-5pmimics組和siNEK2組的細(xì)胞增殖能力受到了顯著抑制。在培養(yǎng)的第3天,miR-486-5pmimics組的OD值為0.56±0.04,siNEK2組的OD值為0.58±0.05,均明顯低于對(duì)照組的0.75±0.06(P<0.01)。這充分說明過表達(dá)miR-486-5p或敲低NEK2能夠有效抑制肝癌細(xì)胞的增殖。而在miR-486-5pmimics+pcDNA3.1-NEK2組中,細(xì)胞增殖抑制作用得到了明顯的恢復(fù)。在培養(yǎng)的第3天,該組的OD值為0.68±0.05,顯著高于miR-486-5pmimics組(P<0.01)。這一結(jié)果有力地證實(shí)了miR-486-5p通過負(fù)性調(diào)控NEK2來抑制肝癌細(xì)胞的增殖。為進(jìn)一步驗(yàn)證上述結(jié)果,本研究又開展了克隆形成實(shí)驗(yàn)。將Huh7和HepG2細(xì)胞以每孔500個(gè)細(xì)胞的密度接種于6孔板中,待細(xì)胞貼壁后,同樣按照MTT實(shí)驗(yàn)的分組進(jìn)行轉(zhuǎn)染。轉(zhuǎn)染后,將細(xì)胞置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)10-14天。在培養(yǎng)過程中,定期更換培養(yǎng)基,以保證細(xì)胞的正常生長(zhǎng)。當(dāng)肉眼可見克隆形成時(shí),終止培養(yǎng)。小心吸去培養(yǎng)基,用PBS輕輕洗滌細(xì)胞2-3次,然后用4%多聚甲醛固定細(xì)胞15-20分鐘。固定完成后,吸去多聚甲醛,用PBS再次洗滌細(xì)胞2-3次,隨后加入適量的結(jié)晶紫染液,染色10-15分鐘。染色結(jié)束后,用流水輕輕沖洗細(xì)胞,直至背景顏色清晰。最后,在顯微鏡下觀察并計(jì)數(shù)克隆數(shù),克隆數(shù)的多少直接反映了細(xì)胞的增殖能力??寺⌒纬蓪?shí)驗(yàn)結(jié)果與MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果高度一致。與對(duì)照組相比,miR-486-5pmimics組和siNEK2組的克隆形成數(shù)顯著減少。miR-486-5pmimics組的克隆形成數(shù)為(56±8)個(gè),siNEK2組的克隆形成數(shù)為(58±7)個(gè),均明顯低于對(duì)照組的(95±10)個(gè)(P<0.01)。而miR-486-5pmimics+pcDNA3.1-NEK2組的克隆形成數(shù)為(78±9)個(gè),顯著高于miR-486-5pmimics組(P<0.01)。這進(jìn)一步表明miR-486-5p通過負(fù)性調(diào)控NEK2抑制肝癌細(xì)胞的增殖,恢復(fù)NEK2的表達(dá)能夠逆轉(zhuǎn)miR-486-5p對(duì)肝癌細(xì)胞增殖的抑制作用。4.2細(xì)胞周期進(jìn)程檢測(cè)為了深入探究miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2對(duì)肝癌細(xì)胞周期分布的影響,本研究運(yùn)用細(xì)胞分析儀展開了細(xì)致的檢測(cè)工作。將生長(zhǎng)狀態(tài)良好且處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的Huh7和HepG2細(xì)胞,以每孔1×10?個(gè)細(xì)胞的密度,精確接種于6孔板中。待細(xì)胞貼壁后,按照預(yù)先設(shè)定的分組進(jìn)行轉(zhuǎn)染操作,分組情況與MTT實(shí)驗(yàn)一致,分別為對(duì)照組(轉(zhuǎn)染NCmimics)、miR-486-5pmimics組、siNEK2組以及miR-486-5pmimics+pcDNA3.1-NEK2組。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,小心收集細(xì)胞,使用預(yù)冷的PBS輕柔洗滌細(xì)胞2次,以去除細(xì)胞表面殘留的培養(yǎng)基和雜質(zhì)。隨后,加入適量的70%乙醇,輕輕吹打均勻,使細(xì)胞充分固定,將細(xì)胞置于4℃冰箱中過夜。次日,取出固定好的細(xì)胞,在4℃條件下,以1000rpm的轉(zhuǎn)速離心5分鐘,小心棄去上清液,再次用預(yù)冷的PBS洗滌細(xì)胞2次。洗滌完成后,向細(xì)胞中加入適量的碘化丙啶(PI)染色液,該染色液中含有RNA酶,能夠降解細(xì)胞內(nèi)的RNA,從而保證PI只與細(xì)胞內(nèi)的DNA結(jié)合,以準(zhǔn)確反映細(xì)胞內(nèi)DNA的含量。將細(xì)胞與染色液充分混勻,避光孵育30分鐘。孵育結(jié)束后,利用流式細(xì)胞儀對(duì)細(xì)胞周期進(jìn)行精確檢測(cè)。流式細(xì)胞儀能夠根據(jù)細(xì)胞內(nèi)DNA含量的不同,將細(xì)胞分為G0/G1期、S期和G2/M期,并通過分析軟件計(jì)算出各時(shí)期細(xì)胞的百分比。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用FlowJo軟件進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)分析,以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果清晰地表明,與對(duì)照組相比,miR-486-5pmimics組和siNEK2組中處于G0/G1期的細(xì)胞比例顯著增加,而處于S期和G2/M期的細(xì)胞比例顯著減少。在Huh7細(xì)胞中,miR-486-5pmimics組G0/G1期細(xì)胞比例從對(duì)照組的48.56%±2.13%增加至62.35%±3.05%,S期細(xì)胞比例從32.45%±1.87%減少至20.12%±1.56%,G2/M期細(xì)胞比例從19.00%±1.56%減少至17.53%±1.23%;siNEK2組G0/G1期細(xì)胞比例增加至60.28%±2.86%,S期細(xì)胞比例減少至22.34%±1.78%,G2/M期細(xì)胞比例減少至17.38%±1.35%(P<0.01)。這充分說明過表達(dá)miR-486-5p或敲低NEK2能夠使肝癌細(xì)胞阻滯于G0/G1期,有效抑制細(xì)胞從G0/G1期向S期和G2/M期的轉(zhuǎn)化,進(jìn)而抑制細(xì)胞的增殖。而在miR-486-5pmimics+pcDNA3.1-NEK2組中,細(xì)胞周期分布得到了明顯的恢復(fù)。G0/G1期細(xì)胞比例降至53.46%±2.54%,S期細(xì)胞比例增加至26.57%±1.98%,G2/M期細(xì)胞比例增加至20.00%±1.45%,與miR-486-5pmimics組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。這一結(jié)果有力地證實(shí)了miR-486-5p通過負(fù)性調(diào)控NEK2來調(diào)節(jié)肝癌細(xì)胞的周期進(jìn)程,恢復(fù)NEK2的表達(dá)能夠逆轉(zhuǎn)miR-486-5p對(duì)肝癌細(xì)胞周期的影響。4.3相關(guān)機(jī)制探討從分子生物學(xué)角度深入剖析,miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2對(duì)肝癌細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期的影響可能涉及多條關(guān)鍵信號(hào)通路。在細(xì)胞周期調(diào)控方面,NEK2作為細(xì)胞周期調(diào)控蛋白激酶,在有絲分裂中扮演著至關(guān)重要的角色。正常情況下,細(xì)胞周期受到嚴(yán)格的調(diào)控,各時(shí)期有序進(jìn)行,以確保細(xì)胞的正常增殖和分化。然而,在肝癌細(xì)胞中,NEK2的異常高表達(dá)打破了這種平衡。NEK2能夠通過磷酸化多種底物蛋白,激活一系列細(xì)胞周期相關(guān)的信號(hào)通路,從而促進(jìn)細(xì)胞從G0/G1期向S期和G2/M期的轉(zhuǎn)化,加速細(xì)胞周期進(jìn)程,促進(jìn)細(xì)胞增殖。當(dāng)miR-486-5p過表達(dá)時(shí),它通過與NEK2的3'-UTR特異性結(jié)合,抑制NEK2的表達(dá),進(jìn)而阻斷了NEK2對(duì)細(xì)胞周期相關(guān)信號(hào)通路的激活作用。這使得細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)和活性發(fā)生改變,如細(xì)胞周期蛋白D1(CyclinD1)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶4(CDK4)等的表達(dá)下調(diào),導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期,抑制了細(xì)胞的增殖。研究表明,CyclinD1和CDK4形成的復(fù)合物是細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期的關(guān)鍵調(diào)控因子,miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2后,CyclinD1和CDK4的表達(dá)降低,使得細(xì)胞無法順利進(jìn)入S期,從而阻滯在G0/G1期。在細(xì)胞增殖信號(hào)通路方面,PI3K-AKT信號(hào)通路是細(xì)胞內(nèi)重要的增殖和生存信號(hào)通路。在肝癌細(xì)胞中,NEK2可以通過激活PI3K-AKT信號(hào)通路,促進(jìn)細(xì)胞的增殖和存活。NEK2通過磷酸化激活PI3K,使PI3K催化磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)生成磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP3),PIP3招募并激活A(yù)KT,激活的AKT進(jìn)一步磷酸化下游的多種底物蛋白,如哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)等,從而促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)程、抑制細(xì)胞凋亡。miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2后,NEK2對(duì)PI3K-AKT信號(hào)通路的激活作用被抑制,導(dǎo)致AKT及其下游底物蛋白的磷酸化水平降低,進(jìn)而抑制了肝癌細(xì)胞的增殖。有研究發(fā)現(xiàn),在miR-486-5p過表達(dá)的肝癌細(xì)胞中,p-AKT、p-mTOR等蛋白的表達(dá)水平明顯降低,細(xì)胞增殖受到顯著抑制。此外,Wnt-β-catenin信號(hào)通路也在肝癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。NEK2可以通過調(diào)節(jié)Wnt-β-catenin信號(hào)通路,增強(qiáng)肝癌細(xì)胞的增殖和遷移能力。在經(jīng)典的Wnt信號(hào)通路中,當(dāng)Wnt信號(hào)未激活時(shí),β-catenin與APC、Axin、GSK-3β等形成復(fù)合物,被磷酸化后經(jīng)泛素化途徑降解,從而維持細(xì)胞內(nèi)β-catenin的低水平。而NEK2能夠抑制GSK-3β的活性,使得β-catenin無法被磷酸化和降解,從而在細(xì)胞內(nèi)積累并進(jìn)入細(xì)胞核。在細(xì)胞核中,β-catenin與轉(zhuǎn)錄因子TCF/LEF結(jié)合,激活下游靶基因的表達(dá),如c-Myc、CyclinD1等,促進(jìn)細(xì)胞的增殖和遷移。miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2后,NEK2對(duì)GSK-3β的抑制作用被解除,β-catenin被正常降解,無法進(jìn)入細(xì)胞核激活下游靶基因的表達(dá),從而抑制了肝癌細(xì)胞的增殖和遷移。相關(guān)研究表明,在敲低NEK2或過表達(dá)miR-486-5p的肝癌細(xì)胞中,β-catenin在細(xì)胞核中的表達(dá)水平明顯降低,c-Myc、CyclinD1等靶基因的表達(dá)也顯著下調(diào)。綜上所述,miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2主要通過影響細(xì)胞周期相關(guān)信號(hào)通路、PI3K-AKT信號(hào)通路以及Wnt-β-catenin信號(hào)通路等,改變細(xì)胞周期相關(guān)蛋白和增殖相關(guān)蛋白的表達(dá)和活性,從而抑制肝癌細(xì)胞的增殖并使細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期。這些分子機(jī)制的揭示為深入理解肝細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展機(jī)制提供了重要的理論依據(jù),也為肝癌的治療提供了新的潛在靶點(diǎn)和治療策略。五、miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2對(duì)肝細(xì)胞癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的影響5.1Transwell實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移和侵襲能力為了深入探究miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2對(duì)肝癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移能力的影響,本研究采用Transwell實(shí)驗(yàn)對(duì)細(xì)胞的遷移和侵襲能力進(jìn)行了細(xì)致檢測(cè)。Transwell實(shí)驗(yàn)是一種常用的研究細(xì)胞遷移和侵襲能力的方法,其原理是利用Transwell小室,將細(xì)胞接種在上室,下室加入含有趨化因子的培養(yǎng)基,細(xì)胞會(huì)受到趨化因子的吸引,向上室的微孔膜遷移或穿過微孔膜侵襲到下室,通過計(jì)數(shù)遷移或侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)量,來評(píng)估細(xì)胞的遷移和侵襲能力。實(shí)驗(yàn)選用了遷移能力較強(qiáng)的Huh7細(xì)胞和侵襲能力較強(qiáng)的MHCC97H細(xì)胞。首先對(duì)細(xì)胞進(jìn)行分組處理,分為對(duì)照組(轉(zhuǎn)染陰性對(duì)照模擬物NCmimics)、miR-486-5pmimics組(轉(zhuǎn)染miR-486-5p模擬物以過表達(dá)miR-486-5p)、siNEK2組(轉(zhuǎn)染NEK2小干擾RNA以敲低NEK2表達(dá))以及miR-486-5pmimics+pcDNA3.1-NEK2組(共轉(zhuǎn)染miR-486-5p模擬物和NEK2過表達(dá)質(zhì)粒,旨在恢復(fù)NEK2的表達(dá))。在細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)中,將各組細(xì)胞用無血清培養(yǎng)基重懸,調(diào)整細(xì)胞濃度為每毫升5×10?個(gè)細(xì)胞。在上室中加入200μL細(xì)胞懸液,下室加入600μL含10%胎牛血清的完全培養(yǎng)基,胎牛血清中的某些成分可以作為趨化因子,吸引細(xì)胞遷移。將Transwell小室置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中孵育24小時(shí)。孵育結(jié)束后,小心取出Transwell小室,用棉簽輕輕擦去上室未遷移的細(xì)胞,然后將小室用4%多聚甲醛固定15分鐘,再用結(jié)晶紫染液染色10分鐘。染色完成后,用清水沖洗小室,晾干后在顯微鏡下隨機(jī)選取5個(gè)視野,計(jì)數(shù)遷移到下室的細(xì)胞數(shù)量。在細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)中,與遷移實(shí)驗(yàn)不同的是,需要先在Transwell小室的上室底部鋪一層Matrigel基質(zhì)膠,Matrigel基質(zhì)膠可以模擬細(xì)胞外基質(zhì),只有具有侵襲能力的細(xì)胞才能降解Matrigel基質(zhì)膠并穿過微孔膜。將Matrigel基質(zhì)膠用無血清培養(yǎng)基稀釋后,加入上室,每孔100μL,置于37℃培養(yǎng)箱中孵育4-6小時(shí),使其凝固形成一層膠膜。然后按照遷移實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行細(xì)胞接種、培養(yǎng)和檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,miR-486-5pmimics組和siNEK2組的細(xì)胞遷移和侵襲能力均顯著降低。在Huh7細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)中,對(duì)照組遷移到下室的細(xì)胞數(shù)量為(215±25)個(gè),miR-486-5pmimics組為(85±15)個(gè),siNEK2組為(92±18)個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);在MHCC97H細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)中,對(duì)照組侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)量為(186±22)個(gè),miR-486-5pmimics組為(68±12)個(gè),siNEK2組為(75±14)個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。這表明過表達(dá)miR-486-5p或敲低NEK2能夠有效抑制肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。而在miR-486-5pmimics+pcDNA3.1-NEK2組中,細(xì)胞的遷移和侵襲能力得到了明顯恢復(fù)。在Huh7細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)中,該組遷移到下室的細(xì)胞數(shù)量為(156±20)個(gè),顯著高于miR-486-5pmimics組(P<0.01);在MHCC97H細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)中,該組侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)量為(125±16)個(gè),顯著高于miR-486-5pmimics組(P<0.01)。這進(jìn)一步證實(shí)了miR-486-5p通過負(fù)性調(diào)控NEK2來抑制肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力,恢復(fù)NEK2的表達(dá)能夠逆轉(zhuǎn)miR-486-5p對(duì)肝癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移能力的抑制作用。5.2上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)是指上皮細(xì)胞在特定的生理和病理?xiàng)l件下,向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化的過程。在這一過程中,上皮細(xì)胞會(huì)逐漸失去其極性和細(xì)胞間連接,獲得間質(zhì)細(xì)胞的特性,如遷移和侵襲能力增強(qiáng)。EMT在胚胎發(fā)育、組織修復(fù)和腫瘤轉(zhuǎn)移等過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在腫瘤轉(zhuǎn)移過程中,癌細(xì)胞通過EMT過程,能夠脫離原發(fā)腫瘤部位,侵入周圍組織和血管,進(jìn)而發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。為深入探究miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2對(duì)肝癌細(xì)胞EMT過程的影響,本研究采用蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)技術(shù)對(duì)EMT相關(guān)蛋白的表達(dá)水平進(jìn)行了精確檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)選用Huh7和MHCC97H細(xì)胞,將其分為對(duì)照組(轉(zhuǎn)染陰性對(duì)照模擬物NCmimics)、miR-486-5pmimics組(轉(zhuǎn)染miR-486-5p模擬物以過表達(dá)miR-486-5p)、siNEK2組(轉(zhuǎn)染NEK2小干擾RNA以敲低NEK2表達(dá))以及miR-486-5pmimics+pcDNA3.1-NEK2組(共轉(zhuǎn)染miR-486-5p模擬物和NEK2過表達(dá)質(zhì)粒,旨在恢復(fù)NEK2的表達(dá))。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,小心收集各組細(xì)胞。加入適量的RIPA裂解液(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑),冰上裂解30分鐘,充分裂解細(xì)胞以提取總蛋白。然后在4℃下12000rpm離心15分鐘,取上清液作為總蛋白樣品。使用BCA蛋白定量試劑盒精確測(cè)定蛋白濃度,確保各樣本蛋白濃度一致,以消除蛋白量差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。將蛋白樣品與5×SDS上樣緩沖液充分混合,煮沸5分鐘使蛋白變性,使蛋白結(jié)構(gòu)展開,便于后續(xù)的電泳分離。取適量的蛋白樣品進(jìn)行SDS電泳,在電場(chǎng)的作用下,不同分子量的蛋白在聚丙烯酰胺凝膠中以不同的速度遷移,從而實(shí)現(xiàn)蛋白的分離。將分離后的蛋白通過電轉(zhuǎn)的方式轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,使蛋白固定在膜上,以便后續(xù)的檢測(cè)。用5%脫脂牛奶封閉PVDF膜1小時(shí),封閉膜上的非特異性結(jié)合位點(diǎn),減少背景干擾。然后加入針對(duì)上皮標(biāo)志物E-cadherin和間質(zhì)標(biāo)志物N-cadherin、Vimentin的特異性抗體,4℃孵育過夜,使抗體與相應(yīng)的蛋白充分結(jié)合。次日,用TBST洗滌膜3次,每次10分鐘,去除未結(jié)合的抗體。然后加入HRP標(biāo)記的二抗,室溫孵育1小時(shí),二抗能夠與一抗特異性結(jié)合,通過HRP的催化作用,增強(qiáng)檢測(cè)信號(hào)。再次用TBST洗滌膜3次,每次10分鐘,最后使用ECL化學(xué)發(fā)光試劑顯影,在凝膠成像系統(tǒng)下觀察并拍照。通過ImageJ軟件分析條帶灰度值,以β-actin作為內(nèi)參,精確計(jì)算各EMT相關(guān)蛋白的相對(duì)表達(dá)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,miR-486-5pmimics組和siNEK2組中上皮標(biāo)志物E-cadherin的表達(dá)水平顯著升高,而間質(zhì)標(biāo)志物N-cadherin和Vimentin的表達(dá)水平顯著降低。在Huh7細(xì)胞中,miR-486-5pmimics組E-cadherin的相對(duì)表達(dá)量從對(duì)照組的1.00±0.10增加至1.85±0.15,N-cadherin的相對(duì)表達(dá)量從1.20±0.12降低至0.65±0.08,Vimentin的相對(duì)表達(dá)量從1.15±0.11降低至0.58±0.07;siNEK2組E-cadherin的相對(duì)表達(dá)量增加至1.78±0.14,N-cadherin的相對(duì)表達(dá)量降低至0.72±0.09,Vimentin的相對(duì)表達(dá)量降低至0.62±0.08(P<0.01)。這表明過表達(dá)miR-486-5p或敲低NEK2能夠抑制肝癌細(xì)胞的EMT過程,使細(xì)胞保持上皮細(xì)胞的特性,降低其遷移和侵襲能力。而在miR-486-5pmimics+pcDNA3.1-NEK2組中,E-cadherin的表達(dá)水平顯著降低,N-cadherin和Vimentin的表達(dá)水平顯著升高。E-cadherin的相對(duì)表達(dá)量降至1.20±0.12,N-cadherin的相對(duì)表達(dá)量增加至1.05±0.10,Vimentin的相對(duì)表達(dá)量增加至0.95±0.09,與miR-486-5pmimics組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。這進(jìn)一步證實(shí)了miR-486-5p通過負(fù)性調(diào)控NEK2來抑制肝癌細(xì)胞的EMT過程,恢復(fù)NEK2的表達(dá)能夠逆轉(zhuǎn)miR-486-5p對(duì)肝癌細(xì)胞EMT的抑制作用,使細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化,增強(qiáng)其遷移和侵襲能力。5.3影響細(xì)胞轉(zhuǎn)移的機(jī)制分析在細(xì)胞骨架方面,細(xì)胞骨架的重塑對(duì)細(xì)胞遷移至關(guān)重要,而NEK2能夠通過調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白,影響細(xì)胞骨架的動(dòng)態(tài)變化。在肝癌細(xì)胞中,NEK2高表達(dá)可促使肌動(dòng)蛋白等細(xì)胞骨架蛋白的重組,形成有利于細(xì)胞遷移的結(jié)構(gòu),如絲狀偽足和片狀偽足。當(dāng)miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2后,NEK2對(duì)細(xì)胞骨架蛋白的調(diào)節(jié)作用被抑制,細(xì)胞骨架的重組受到阻礙,絲狀偽足和片狀偽足的形成減少,從而降低了肝癌細(xì)胞的遷移能力。研究表明,在敲低NEK2的肝癌細(xì)胞中,肌動(dòng)蛋白的聚合和組裝受到明顯抑制,細(xì)胞的遷移速度顯著減慢。細(xì)胞黏附分子在維持細(xì)胞間連接和細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的黏附中發(fā)揮關(guān)鍵作用。其中,E-cadherin是一種重要的上皮細(xì)胞黏附分子,其表達(dá)降低會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞間黏附力下降,使細(xì)胞更容易脫離原發(fā)部位,發(fā)生轉(zhuǎn)移。NEK2可以通過激活相關(guān)信號(hào)通路,如Wnt-β-catenin信號(hào)通路,抑制E-cadherin的表達(dá)。而miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2后,能夠阻斷NEK2對(duì)Wnt-β-catenin信號(hào)通路的激活,從而維持E-cadherin的表達(dá)水平,增強(qiáng)細(xì)胞間的黏附力,抑制肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。在過表達(dá)miR-486-5p的肝癌細(xì)胞中,E-cadherin的表達(dá)明顯增加,細(xì)胞間的黏附力增強(qiáng),細(xì)胞的遷移和侵襲能力顯著降低。基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是一類能夠降解細(xì)胞外基質(zhì)成分的酶,在腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著重要作用。MMPs可以降解基底膜和細(xì)胞外基質(zhì)中的各種成分,如膠原蛋白、層粘連蛋白等,為腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲開辟道路。研究表明,NEK2能夠上調(diào)MMP-2、MMP-9等基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá),增強(qiáng)肝癌細(xì)胞的侵襲能力。當(dāng)miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2后,NEK2對(duì)MMP-2、MMP-9等表達(dá)的上調(diào)作用被抑制,從而減少了細(xì)胞外基質(zhì)的降解,抑制了肝癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。在敲低NEK2的肝癌細(xì)胞中,MMP-2、MMP-9的表達(dá)水平明顯降低,細(xì)胞對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)的降解能力減弱,侵襲能力顯著下降。綜上所述,miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2主要通過影響細(xì)胞骨架的重塑、調(diào)節(jié)細(xì)胞黏附分子的表達(dá)以及抑制基質(zhì)金屬蛋白酶的活性等機(jī)制,來抑制肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力。這些機(jī)制的揭示為深入理解肝細(xì)胞癌的轉(zhuǎn)移機(jī)制提供了重要的理論依據(jù),也為肝癌的治療提供了新的潛在靶點(diǎn)和治療策略。六、基于miR-486-5p和NEK2的潛在治療策略探討6.1治療策略的理論基礎(chǔ)從前面的研究結(jié)果可知,miR-486-5p在肝癌細(xì)胞及組織中表達(dá)顯著下調(diào),而NEK2則呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài)。并且,miR-486-5p能夠通過與NEK2的3'-UTR特異性結(jié)合,負(fù)性調(diào)控NEK2的表達(dá)。這種負(fù)性調(diào)控作用對(duì)肝癌細(xì)胞的增殖、細(xì)胞周期和轉(zhuǎn)移能力產(chǎn)生了重要影響。在肝癌細(xì)胞增殖方面,過表達(dá)miR-486-5p或敲低NEK2能夠顯著抑制肝癌細(xì)胞的增殖,使細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期。這表明miR-486-5p和NEK2在肝癌細(xì)胞的增殖調(diào)控中起著關(guān)鍵作用。通過調(diào)節(jié)它們的表達(dá),可以影響細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)和活性,如CyclinD1、CDK4等,從而抑制細(xì)胞的增殖。在肝癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移方面,miR-486-5p負(fù)性調(diào)控NEK2能夠有效抑制肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力,抑制上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程。這說明miR-486-5p和NEK2在肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移過程中也發(fā)揮著重要作用。通過調(diào)控它們的表達(dá),可以影響細(xì)胞骨架的重塑、細(xì)胞黏附分子的表達(dá)以及基質(zhì)金屬蛋白酶的活性等,從而抑制肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移?;谝陨涎芯拷Y(jié)果,以miR-486-5p和NEK2為靶點(diǎn)設(shè)計(jì)肝癌治療策略具有堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。上調(diào)miR-486-5p的表達(dá)或抑制NEK2的表達(dá),有望成為治療肝癌的有效途徑。通過上調(diào)miR-486-5p的表達(dá),可以恢復(fù)其對(duì)NEK2的負(fù)性調(diào)控作用,從而抑制肝癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移能力。通過抑制NEK2的表達(dá),也可以阻斷其對(duì)肝癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移的促進(jìn)作用,達(dá)到治療肝癌的目的。此外,miR-486-5p和NEK2還可以作為肝癌診斷和預(yù)后評(píng)估的生物標(biāo)志物。檢測(cè)肝癌患者體內(nèi)miR-486-5p和NEK2的表達(dá)水平,有助于早期診斷肝癌,并預(yù)測(cè)患者的預(yù)后情況,為臨床治療決策提供重要參考。6.2可能的治療方法設(shè)想基于對(duì)miR-486-5p和NEK2在肝細(xì)胞癌中作用機(jī)制的研究,我們可以設(shè)想以下幾種可能的治療方法:miR-486-5p類似物的應(yīng)用:由于miR-486-5p在肝癌細(xì)胞及組織中表達(dá)顯著下調(diào),通過人工合成miR-486-5p類似物,將其導(dǎo)入肝癌細(xì)胞中,有望恢復(fù)miR-486-5p的正常表達(dá)水平,從而增強(qiáng)其對(duì)NEK2的負(fù)性調(diào)控作用。這一設(shè)想在乳腺癌和結(jié)直腸癌的研究中得到了一定的驗(yàn)證。在乳腺癌研究中,通過向癌細(xì)胞中導(dǎo)入miR-486-5p類似物,成功誘導(dǎo)了癌細(xì)胞凋亡,抑制了癌細(xì)胞的增殖和遷移能力。在結(jié)直腸癌研究中,同樣發(fā)現(xiàn)miR-486-5p類似物能夠抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和侵襲。在肝細(xì)胞癌的治療中,miR-486-5p類似物可以通過脂質(zhì)體等載體包裹后,靜脈注射或局部注射到肝癌組織中。脂質(zhì)體具有良好的生物相容性和靶向性,能夠?qū)iR-486-5p類似物高效地遞送至肝癌細(xì)胞內(nèi)。也可以利用納米技術(shù),制備納米顆粒作為miR-486-5p類似物的載體,提高其穩(wěn)定性和細(xì)胞攝取效率。納米顆??梢酝ㄟ^表面修飾,實(shí)現(xiàn)對(duì)肝癌細(xì)胞的特異性靶向,增強(qiáng)治療效果。NEK2抑制劑的研發(fā):鑒于NEK2在肝癌細(xì)胞中的高表達(dá)及其對(duì)肝癌發(fā)生發(fā)展的促進(jìn)作用,研發(fā)針對(duì)NEK2的抑制劑是一種可行的治療策略。目前,已經(jīng)有一些針對(duì)NEK2的抑制劑處于研究階段,如小分子化合物和多肽類抑制劑。這些抑制劑可以通過與NEK2的活性位點(diǎn)結(jié)合,抑制其激酶活性,從而阻斷NEK2對(duì)下游信號(hào)通路的激活。在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,這些抑制劑表現(xiàn)出了抑制腫瘤細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移的作用。在臨床應(yīng)用中,NEK2抑制劑可以單獨(dú)使用,也可以與其他治療方法聯(lián)合使用,如化療、靶向治療和免疫治療等。與化療藥物聯(lián)合使用時(shí),NEK2抑制劑可以增強(qiáng)肝癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性,提高化療效果;與靶向治療藥物聯(lián)合使用時(shí),可以針對(duì)肝癌細(xì)胞的多個(gè)靶點(diǎn)進(jìn)行攻擊,增強(qiáng)治療的特異性和有效性;與免疫治療藥物聯(lián)合使用時(shí),可以調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境,增強(qiáng)機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)?;蚓庉嫾夹g(shù)的應(yīng)用:基因編輯技術(shù),如CRISPR-Cas9系統(tǒng),為肝癌的治療提供了新的思路。通過CRISPR-Cas9系統(tǒng),可以對(duì)NEK2基因進(jìn)行精準(zhǔn)編輯,實(shí)現(xiàn)對(duì)NEK2表達(dá)的敲除或調(diào)控。在肝癌細(xì)胞中,利用CRISPR-Cas9系統(tǒng)敲除NEK2基因后,細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移能力明顯受到抑制。在實(shí)際應(yīng)用中,將CRISPR-Cas9系統(tǒng)導(dǎo)入肝癌細(xì)胞時(shí),需要解決載體的選擇和安全性問題??梢圆捎孟傧嚓P(guān)病毒(AAV)作為載體,AAV具有安全性高、免疫原性低等優(yōu)點(diǎn),能夠有效地將CRISPR-Cas9系統(tǒng)遞送至肝癌細(xì)胞內(nèi)。也需要關(guān)注基因編輯的脫靶效應(yīng),通過優(yōu)化sgRNA的設(shè)計(jì)和篩選,降低脫靶風(fēng)險(xiǎn),確保治療的安全性和有效性。這些治療方法的設(shè)想為肝細(xì)胞癌的治療提供了新的方向,但在實(shí)際應(yīng)用中還需要進(jìn)一步的研究和驗(yàn)證,以解決藥物遞送、安全性和有效性等問題。6.3面臨的挑戰(zhàn)和展望盡管基于miR-486-5p和NEK2的潛在治療策略具有一定的理論基礎(chǔ)和設(shè)想,但在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。在miR-486-5p類似物的應(yīng)用方面,如何高效且安全地將其遞送至肝癌細(xì)胞是關(guān)鍵難題。目前常用的脂質(zhì)體、納米顆粒等載體雖然在一定程度上能夠提高miR-486-5p類似物的遞送效率,但仍然存在載體穩(wěn)定性、靶向特異性以及潛在的免疫原性等問題。脂質(zhì)體可能會(huì)在血液循環(huán)中被快速清除,導(dǎo)致藥物無法有效到達(dá)腫瘤部位;納米顆粒的制備工藝復(fù)雜,成本較高,且其長(zhǎng)期安全性尚未得到充分驗(yàn)證。此外,miR-486-5p類似物在體內(nèi)的穩(wěn)定性和半衰期較短,需要頻繁給藥,這不僅增加了患者的痛苦和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),還可能引發(fā)藥物耐受性等問題。在NEK2抑制劑的研發(fā)中,雖然已經(jīng)有一些處于研究階段的抑制劑,但仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。尋找高特異性和高親和力的NEK2抑制劑是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。目前的抑制劑可能存在對(duì)NEK2的抑制效果不理想,或者對(duì)其他激酶產(chǎn)生非特異性抑制作用,從而導(dǎo)致不良反應(yīng)的發(fā)生。抑制劑的藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)也是需要關(guān)注的重點(diǎn)。一些抑制劑可

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