Ⅳ型胶原蛋白基因α1对胃癌细胞增殖、转移及凋亡的调控作用与机制

目的探讨Ⅳ型胶原蛋白基因α1(COL4A1)对胃癌细胞增殖、转移及凋亡的影响以及其潜在的调控机制。方法采用实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)法检测胃癌组织和人正常胃黏膜上皮细胞GES-1及胃癌细胞(SGC-7901、MKN-28、BGC-803、MGC-823、MKN-45和AGS)中COL4A1基因的表达。根据6种胃癌细胞中COL4A1基因的表达情况,AGS和SGC-7901细胞被用于后续的细胞功能验证实验。将AGS、SGC-7901细胞接种于6孔板,并于融合度达到90%后,将2种细胞分为对照组、阴性对照(NC)小干扰RNA(siRNA)组、siCOL4A1-1组、siCOL4A1-2组和siCOL4A1-2+740 Y-P组。对照组细胞正常培养,不进行任何处理;NC siRNA组细胞转染NC siRNA,siCOL4A1-1组细胞转染siCOL4A1-1,siCOL4A1-2组细胞转染siCOL4A1-2,siCOL4A1-2+740 Y-P组细胞转染siCOL4A1-2,然后使用50 mg·L^(-1)的740 Y-P处理90 min。采用RT-qPCR检测5组细胞中COL4A1基因的表达情况,根据检测结果选择siCOL4A1-2组细胞进行后续实验。采用细胞计数试剂盒-8检测对照组、NC siRNA组、siCOL4A1-2组和siCOL4A1-2+740 Y-P组AGS和SGC-7901细胞培养1、2、3、4 d时的增殖能力,膜联蛋白-V/异硫氰酸荧光素实验检测4组AGS、SGC-7901细胞凋亡情况,Transwell实验检测4组AGS、SGC-7901细胞迁移和侵袭能力,Western blot检测4组AGS、SGC-7901细胞中磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)通路相关蛋白表达。结果siCOL4A1-2组AGS细胞的增殖能力在培养3 d和4 d时显著低于对照组和NC siRNA组(P<0.05),SGC-7901细胞的增殖能力在培养1、2、3、4 d时均显著低于对照组和NC siRNA组(P<0.05);siCOL4A1-2+740 Y-P组AGS细胞的增殖能力在培养3 d和4 d时显著高于siCOL4A1-2组(P<0.05),SGC-7901细胞的增殖能力在培养1、2、3、4 d时均显著高于siCOL4A1-2组(P<0.05);其余各组细胞增殖能力比较差异均无统计学意义(P>0.05)。siCOL4A1-2组AGS、SGC-7901细胞的凋亡率均显著高于对照组和NC siRNA组(P<0.05);siCOL4A1-2+740 Y-P组AGS、SGC-7901细胞的凋亡率均显著低于siCOL4A1-2组(P<0.05);其余各组2种细胞凋亡率比较差异均无统计学意义(P>0.05)。siCOL4A1-2组AGS、SGC-7901细胞迁移能力和侵袭能力均显著低于对照组和NC siRNA组(P<0.05);siCOL4A1-2+740 Y-P组AGS、SGC-7901细胞迁移能力和侵袭能力均显著高于siCOL4A1-2组(P<0.05);其余各组2种细胞迁移能力和侵袭能力比较差异无统计学意义(P>0.05)。对照组与NC siRNA组AGS、SGC-7901细胞中p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt值比较差异无统计学意义(P>0.05);siCOL4A1-2组AGS、SGC-7901细胞中p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt值显著低于对照组和NC siRNA组(P<0.01);siCOL4A1-2+740 Y-P组AGS、SGC-7901细胞中p-PI3K/PI3K、p-Akt/Akt值显著高于siCOL4A1-2组(P<0.01)。结论沉默COL4A1能够通过抑制PI3K/Akt通路的激活抑制胃癌细胞增殖、迁移和侵袭能力,促进细胞凋亡。

COL4A1促进肝癌细胞的增殖、迁移、侵袭和上皮-间质转化

目的探讨Ⅳ型胶原蛋白1(COL4A1)对肝癌细胞增殖、迁移、侵袭和上皮-间质转化(EMT)的作用,及其上游调控机制。方法将COL4A1过表达载体、人着色性干皮病基因(XPD)过表达载体、miR-29a-3p模拟物、miR-29a-3p抑制物、Si-COL4A1、Si-XPD按实验目的转染各组细胞,以空载质粒、NC-模拟物、NC-抑制物、NC-SiRNA作为相应的对照组;qRT-PCR检测COL4A1和XPD mRNA水平;蛋白质印迹法检测COL4A1、XPD和EMT相关蛋白质水平;MTT检测细胞活力;Transwell实验检测各组细胞的迁移、侵袭能力;萤光素酶报告基因实验验证miR-29a-3p和COL4A1的靶向关系。结果肝癌组织中COL4A1 mRNA[(3.25±1.10)vs(0.88±0.45),P<0.01]和蛋白质[(2.58±0.50)vs(1.00±0.14),P<0.01]水平均高于癌旁组织。SMMC-7721、HepG2(P<0.01)和Hep3B(P<0.05)细胞株的COL4A1 mRNA和蛋白质水平均高于L02细胞。与Hep3B+空载质粒相比,过表达COL4A1促进了Hep3B细胞增殖[(0.48±0.06)vs(0.76±0.09),P<0.01]、迁移[(109.00±9.17)个vs(199.33±15.04)个,P<0.01]、侵袭[(84.67±8.02)个vs(133.00±11.53)个,P<0.01]和EMT(P<0.05)。与HepG2+NC-SiRNA相比,沉默COL4A1抑制了HepG2细胞增殖[(0.62±0.09)vs(0.42±0.03),P<0.01]、迁移[(173.00±12.00)个vs(75.00±7.94)个,P<0.01]、侵袭[(105.33±7.51)个vs(47.00±5.57)个,P<0.01]和EMT(P<0.05)。过表达XPD后,HepG2细胞的COL4A1 mRNA[(1.00±0.09)vs(0.55±0.06),P<0.01]和蛋白质[(1.00±0.09)vs(0.33±0.04),P<0.01]水平较HepG2+空载质粒组下降,沉默XPD在Hep3B细胞中出现了相反的结果[与Hep3B+NC-SiRNA相比:mRNA,(1.00±0.08)vs(2.52±0.25);蛋白质,(1.00±0.09)vs(2.56±0.36),P<0.01]。转染miR-29a-3p模拟物后,HepG2细胞中COL4A1 mRNA[(1.00±0.13)vs(0.47±0.07),P<0.01]和蛋白质[(1.00±0.15)vs(0.36±0.09),P<0.01]水平较NC-模拟物+HepG2下降;而miR-29a-3p抑制物在Hep3B细胞中出现了相反的结果[与NC-抑制剂+Hep3B相比:mRNA,(1.00±0.13)vs(3.30±0.41),P<0.01;蛋白质,(1.00±0.14)vs(2.91±0.30),P<0.01]。miR-29a-3p模拟物逆转了沉默XPD介导的Hep3B细胞COL4A1上调(P<0.01)。结论COL4A1促进肝癌细胞的增殖、迁移、侵袭和EMT,并受XPD-miR-29a-3p轴的负性调控。

生物信息学方法预测COL4A1在胃癌中的表达及临床预后意义

目的探索Ⅳ型胶原蛋白α1(COL4A1)在胃癌中的表达水平及临床预后意义。方法利用GEPIA、Oncomine、Kaplan-Meier Plotter等生物信息学在线分析网站,挖掘分析大型癌症公共数据TCGA及GEO中胃癌患者COL4A1的mRNA及蛋白表达信息,并采用Kaplan-Meier法进行生存分析,进一步应用DAVID及String在线工具分析COL4A1的可能调控信号通路及构建蛋白互作网络。结果GEPIA、Oncomine及Kaplan-Meier Plotter数据库(分别源于TCGA和GEO数据)分析结果显示,与正常对照组相比,COL4A1基因在胃癌中呈现明显高表达(P<0.05)。免疫组织化学检测结果显示,COL4A1蛋白在胃癌中亦呈高表达。Kaplan-Meier单因素生存分析结果显示,与低表达组相比,COL4A1高表达组胃癌患者的总生存时间显著减少(P<0.05)。DAVID网站富集分析结果显示,COL4A1在胃癌中的作用机制可能与ECM受体相互作用等通路有关。结论COL4A1在胃癌组织中高表达,并与胃癌患者不良预后相关,未来可能成为胃癌治疗的潜在新靶点。

转移相关肺腺癌转录本1(MALAT1)促进缺氧诱导的肾小管间皮细胞转分化

目的研究长链非编码RNA转移相关肺腺癌转录本1(MALAT1)参与缺氧诱导的肾小管上皮细胞上皮间质转分化(EMT)调控的机制。方法 HK-2肾小管上皮细胞缺氧处理0、12、24、48、72 h,实时定量PCR检测MALAT1 mRNA和miR-100-3p水平。HK-2细胞分别感染特异性lncRNA慢病毒和miRNA慢病毒下调MALAT1和miR-100-3p,采用实时定量PCR检测MALAT1 mRNA和miR-100-3p水平,免疫荧光细胞化学染色检测上皮钙黏素(ECD)、α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、Ⅳ型胶原蛋白α1链(COL4A1)的表达。构建单侧输尿管梗阻(UUO)动物模型,设置单侧输尿管未结扎组(对照组)、结扎7 d组(UUO7 d组)、结扎3周组(UUO 3周组)、腺相关病毒(AAV)组。在UUO动物模型中,采用AAV感染下调MALAT1水平后,采用HE和Masson染色检测各组肾组织病变情况,采用免疫组织化学染色检测肾组织ECD和α-SMA的表达。结果在缺氧诱导的HK-2细胞中,随缺氧刺激时间延长,MALAT1表达逐渐升高,而miR-100-3p表达逐渐减低;缺氧诱导HK-2细胞72 h后,慢病毒感染下调MALAT1水平,miR-100-3p水平升高,同时ECD表达增加、COL4A1和α-SMA表达降低;缺氧诱导HK-2细胞72 h后,转染下调miR-100-3p水平,MALAT1水平无显著变化,miR-100-3p水平降低,ECD表达降低,COL4A1和α-SMA表达增加;体内实验:与对照组相比,UUO动物模型组MALAT1表达显著升高,而miR-100-3p表达明显降低; AAV组与3周组比较,ECD表达显著升高,而α-SMA表达显著降低。结论 MALAT1可通过负向调控miR-100-3p,进而促进COL4A1表达,促进缺氧诱导的HK-2细胞EMT,并且可以促进UUO肾病小鼠肾脏纤维化。

COL4A1在肝癌中的表达及其对肝癌细胞迁移、侵袭能力的影响

目的探讨血清Ⅳ型胶原蛋白基因α1(COL4A1)在肝癌组织中的表达,分析敲低COL4A1表达对肝癌细胞迁移及侵袭能力的影响。方法采用Western blot法检测COL4A1在68例肝癌及配对癌旁组织的表达水平;运用siRNA技术敲低肝癌细胞COL4A1表达,采用CCK-8试验检测其对肝癌细胞增殖能力的影响,采用Transwell试验检测其对肝癌细胞迁移和侵袭能力的影响。结果生物信息学分析提示COL4A1mRNA在肝癌中高表达(P<0.01);COL4A1在肝癌组织表达水平明显高于癌旁组织(P<0.05),敲低COL4A1表达明显降低肝癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力(P<0.05)。结论 COL4A1在肝癌组织中高表达,并促进肝癌细胞的增殖、迁移和侵袭。