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miR-21靶向调控PTEN/PI3K/Akt通路对胆管癌细胞恶性生物学行为的影响

施喆 周丽媛 赵国栋 孙树刚 薛亮

引用本文:
Citation:

miR-21靶向调控PTEN/PI3K/Akt通路对胆管癌细胞恶性生物学行为的影响

DOI: 10.3969/j.issn.1001-5256.2022.09.026
基金项目: 

河北省中医药管理局科研计划项目 (2020227)

伦理学声明:本研究于2019年9月27日通过河北工程大学附属医院伦理委员会批准,批号为2019[K]-042。
利益冲突声明:本研究不存在研究者、伦理委员会成员以及与公开研究成果有关的利益冲突。
作者贡献声明:施喆负责课题设计,研究实施,数据分析以及论文撰写;周丽媛、赵国栋负责资料收集,数据分析;孙树刚、薛亮负责课题设计,研究指导,论文修改。
详细信息
    通信作者:

    周丽媛,zhouliyuan0310@126.com

Effect of micro-ribonucleic acid-21 on the malignant biological behavior of cholangiocarcinoma cells by targeting the PTEN/PI3K/Akt pathway

Research funding: 

Scientific Research Plan Project of Hebei Provincial Administration of Traditional Chinese Medicine (2020227)

More Information
  • 摘要:   目的  探讨微小核糖核酸-21(miR-21)靶向蛋白酪氨酸磷酸酶(PTEN)/磷酸肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B (Akt)通路对人胆管癌细胞株QBC939恶性生物学行为的影响。  方法  将对数期生长的胆管癌细胞株QBC939分为4组: 空载组、空白对照组、过表达组、沉默组。倒置荧光显微镜检测转染效率; 四甲基偶氮唑蓝法、流式细胞仪、Transwell小室实验、划痕实验检测细胞增殖活性、凋亡率、侵袭活性和迁移活性。实时逆转录聚合酶链反应(RT-qPCR)检测miR-21、PTEN、PI3K、Akt、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR) mRNA的表达; 免疫印迹法检测PTEN、PI3K、Akt、磷酸化Akt (p-Akt)和mTOR蛋白表达; 双荧光素酶报告基因实验验证miR-21对PTEN的作用。计量资料多组间比较采用单因素方差分析, 进一步两两差异比较采用SNK-q检验。  结果  过表达组、沉默组、空载组转染效率分别为(90.27±18.03)%、(91.43±18.26)%和(92.16±18.41)%。与空白对照组和空载组比较, 过表达组QBC939细胞增殖活性明显提高(P值均 < 0.05), 凋亡率显著下降(P值均 < 0.01);与空白对照组、空载组和过表达组比较, 沉默组细胞增殖活性显著降低(P值均 < 0.01), 而凋亡率显著上升(P值均 < 0.01)。与空白对照组和空载组比较, 过表达组QBC939细胞迁移率和穿膜数目均显著增高(P值均 < 0.01);与空白对照组、空载组和过表达组比较, 沉默组迁移率和穿膜数目均显著下降(P值均 < 0.01)。与空白对照组和空载组比较, 过表达组miR-21、PI3K、Akt和mTOR mRNA表达均升高, PTEN mRNA表达下降, 差异均有统计学意义(P值均 < 0.05);与空白对照组、空载组和过表达组比较, 沉默组miR-21、PI3K、Akt和mTOR mRNA表达均下降, PTEN mRNA表达升高, 差异均有统计学意义(P值均 < 0.05)。与空白对照组和空载组比较, 过表达组PI3K、Akt、p-Akt和mTOR蛋白表达均显著升高, PTEN蛋白表达显著下降(P值均 < 0.01);与空白对照组、空载组和过表达组比较, 沉默组PI3K、Akt、p-Akt和mTOR蛋白表达均显著下降, PTEN蛋白表达显著升高(P值均 < 0.01)。miR-21可靶向调控PTEN的表达。  结论  miR-21沉默可靶向PTEN/PI3K/Akt通路, 上调PTEN表达, 下调PI3K、Akt、mTOR表达及p-Akt水平, 抑制人胆管癌细胞株QBC939的恶性行为。

     

  • 图  1  转染后QBC939细胞荧光图(×100)

    Figure  1.  Photofluorograms of QBC939 cells after transfection (×100)

    图  2  各组QBC939细胞增殖活性

    Figure  2.  The proliferative activities of QBC939 cells in each group

    图  3  流式细胞检测各组QBC939细胞凋亡率

    Figure  3.  Flow cytometry examined apoptosis rates of QBC939 cells in each group

    图  4  划痕实验结果

    Figure  4.  The scratch experiments results

    图  5  Transwell小室试验结果(结晶紫染色,×100)

    Figure  5.  Transwell experiment results(crystal violet staining, ×100)

    图  6  各组细胞miR-21、PI3K、Akt、mTOR和PTEN mRNA表达的倍比关系

    注:与空白对照组比较,#P<0.05;与空载组比较,△P<0.05;与过表达组比较,P<0.05。

    Figure  6.  The multiple ratio relationships of the expressions of miR-21, PI3K, Akt, mTOR, and PTEN mRNA in each group

    图  7  各组细胞PI3K、Akt、p-Akt、mTOR和PTEN蛋白表达量

    Figure  7.  Expression levels of PI3K, Akt, p-Akt, mTOR, and PTEN proteins in each group

    图  8  数据库预测miR-21和PTEN的互补序列

    Figure  8.  Database predicts complementary sequences of miR-21-3p and PTEN

    图  9  双荧光素酶检测结果

    注:与转染NC mimics细胞比较,P<0.05。

    Figure  9.  Results of the double luciferase assay

    表  1  PCR反应引物序列

    Table  1.   The primer sequences of PCR reaction

    基因 引物序列 扩增产物长度(bp)
    miR-21 上游引物5′-GTGCAGGGTCCGAGGT-3′ 72
    下游引物5′-GCCGCTAGCTTATCAGACTGATGT-3′
    PI3K 上游引物5′-CAAAGCCGAGAACCTATTGC-3′ 384
    下游引物5′-TTGAGGGAGTCATTGTGCTG-3′
    Akt 上游引物5′-TGGACTACTTGCACTCCGAG-3′ 175
    下游引物5′-CGCAGAACGTCTTCATGGTG-3′
    mTOR 上游引物5′-ATGACGAGACCCAGGCTAAG-3′ 225
    下游引物5′-GCCAGTCCATGCCATCAG-3′
    PTEN 上游引物5′-TTATTGCTATGGGATTTCCTGC-3′ 198
    下游引物5′-GCTGTGGTGGGTTATGGTCTTC-3′
    β-actin 上游引物5′-TGACGTGGACATCCGCAAAG-3′ 443
    下游引物5′-CTGGAAGGTGGACAGCGAGG-3′
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    表  2  各组QBC939细胞凋亡率

    Table  2.   The apoptosis rates of QBC939 cells in each group

    组别 细胞凋亡率(%)
    空白对照组 5.74±1.13
    空载组 6.08±1.20
    过表达组 3.49±0.651)2)
    沉默组 29.87±5.891)2)3)
    F 81.767
    P <0.001
    注:与空白对照组比较,1)P<0.01;与空载组比较,2)P<0.01;与过表达组比较,3)P<0.01。
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    表  3  各组QBC939细胞体外侵袭实验结果

    Table  3.   Results of in vitro invasion experiments of QBC939 cells in each group

    组别 迁移率(%) 穿膜数目(个)
    空白对照组 49.21±9.81 253.53±50.61
    空载组 49.03±9.78 251.49±50.25
    过表达组 80.17±16.021)2) 413.01±82.561)2)
    沉默组 28.64±5.711)2)3) 137.96±27.571)2)3)
    F 18.784 20.194
    P <0.001 <0.001
    注:与空白对照组比较,1)P<0.01;与空载组比较,2)P<0.01;与过表达组比较,3)P<0.01。
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    表  4  各组细胞PI3K、Akt、p-Akt、mTOR和PTEN蛋白相对表达量

    Table  4.   Relative expression levels of PI3K, Akt, p-Akt, mTOR, and PTEN proteins in each group

    组别 PI3K Akt p-Akt mTOR PTEN
    空白对照组 1.35±0.26 0.45±0.09 0.51±0.09 0.79±0.15 0.43±0.08
    空载组 1.33±0.24 0.44±0.07 0.49±0.08 0.78±0.14 0.42±0.06
    过表达组 2.21±0.411)2) 0.84±0.161)2) 0.95±0.181)2) 1.81±0.361)2) 0.23±0.041)2)
    沉默组 0.72±0.131)2)3) 0.19±0.031)2)3) 0.11±0.021)2)3) 0.41±0.081)2)3) 0.71±0.141)2)3)
    F 24.197 36.489 43.880 40.639 25.059
    P <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001
    注:与空白对照组比较,1)P<0.01;与空载组比较,2)P<0.01;与过表达组比较,3)P<0.01。
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-14
  • 录用日期:  2022-02-18
  • 出版日期:  2022-09-20
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