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.2018年3月2日10:426-437。
doi:10.1016/j.omtn.2017.12.022。 Epub 2018年1月4日。

MicroRNA-140抑制大肠癌上皮-间充质转化和转移

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MicroRNA-140抑制大肠癌上皮-间充质转化和转移

李佳芝等。 摩尔热核酸. .

缩回

摘要

MicroRNA-140是一种软骨特异性MicroRNA,最近与癌症进展有关。然而,miR-140在结直肠癌(CRC)侵袭和转移中的综合作用尚不完全清楚。在本研究中,我们证实miR-140在CRC细胞系的翻译水平下调SMAD家族成员3(Smad3),Smad3是TGF-β信号通路的关键下游效应器。miR-140的异位表达至少部分通过靶向Smad3抑制上皮-间充质转化(EMT)过程,并诱导体外抑制CRC细胞的迁移和侵袭能力。miR-140还可能通过下调Samd3来抑制CRC细胞增殖。此外,miR-140的过度表达抑制了体内CRC的肿瘤形成和转移,沉默的Smad3也具有类似的作用。此外,miR-140在临床原发性CRC标本中表达降低,在转移性标本中表现为逐渐减少,而Smad3在CRC标本上过度表达。综上所述,我们的研究结果表明miR-140可能通过靶向Smad3抑制EMT过程而成为CRC进展和转移的关键抑制因子。miR-140可能是CRC治疗的新候选药物。

关键词:MicroRNA-140-5p;Smad3;TGF-β信号转导;结直肠癌;上皮-间充质转化;转移。

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数字

图1
图1
Smad3是CRC细胞miR-140的直接靶点(A)Smad3 mRNA(wt)的3′UTR中存在预测的miR-501结合位点,并在结合位点中产生突变型(mut)。与Smad3-3′UTR-mut相比,miR-140模拟物转染降低了Smad3-3'UTR-wt的萤火虫荧光素酶活性;用Smad3-3′UTR-wt(negative miRNA+Smad3-3'UTR-wd)转染miRNA的阴性细胞也是阴性对照。n=3*p<0.05**p<0.01。(B) miR-140的异位表达略微降低了mRNA水平,而抗Smad3的siRNA通过实时qRT-PCR显著降低了Smad3 mRNA。使用寡效胺将miR-140模拟物(miR-140)转染HCT116和RKO细胞。仅CRC细胞(Con)和阴性miRNA(NC)为阴性对照,抗Smad3的siRNA(siSmad3)为阳性对照。GAPDH被用作内源性对照。n=3**p<0.01。(C) 通过western blot分析,转染miR-140或Smad3敲除抑制Smad3和磷酸化Smad3(p-Smad3)蛋白水平。western blot定量结果用Gel-Pro Analyzer 4.0软件进行分析,GAPDH作为内源性对照。n=3**p<0.01。(D) 通过western blot分析,内源性miR-140的敲除可恢复Smad3和p-Smad3的表达。使用Lipofectamine 2000将miR-140抑制剂(140i)转染HCT116和RKO细胞。CRC细胞(Con)、扰乱的miRNA抑制剂(i-NC)以及miR-140抑制剂和针对Smad3的siRNA的共转染(140i+si)是阴性对照。western blot定量结果用Gel-Pro Analyzer 4.0软件进行分析,GAPDH作为内源性对照。n=3**p<0.01。数据表示为平均值±SD。
图2
图2
miR-140抑制CRC细胞的迁移和侵袭能力(A)划痕实验表明,与阴性对照、CRC细胞(Con)和阴性miRNA(NC)相比,miR-140过表达或沉默的Smad3减弱了HCT116和RKO细胞的迁移能力**p<0.01。(B) miR-140过表达或沉默的Smad3降低了Transwell迁移分析测定的迁移能力**p<0.01。(C) Transwell侵袭实验表明,miR-140或沉默Smad3的异位表达降低了CRC细胞通过细胞膜的能力**p<0.01。(D) 划痕试验表明,与阴性对照组(Con、i-NC和140i+si)相比,miR-140敲除增强了HCT116和RKO细胞的迁移能力**p<0.01。(E) transwell迁移分析表明,miR-140敲低促进了CRC细胞的迁移能力**p<0.01。(F) 跨阱侵袭实验表明,miR-140敲除增强了CRC细胞的侵袭能力**p<0.01。每个独立实验重复三次,数据表示为平均值±SD。获得了类似的结果,并显示了具有代表性的照片。
图3
图3
miR-140抑制CRC细胞生长(A)与CCK-8检测的阴性对照组(Con和NC)相比,增强miR-140的表达和沉默Smad3均显著降低细胞增殖和克隆数**p<0.01。(B) 集落形成试验表明,与阴性对照组(Con和NC)相比,miR-140过度表达和沉默Smad3减少了集落数量**p<0.01。(C) CCK-8分析显示,与阴性对照组(Con、i-NC和140i+si)相比,miR-140敲除促进了CRC细胞的增殖潜能**p<0.01。(D) 与阴性对照组(Con、i-NC和140i+si)相比,miR-140敲除增加了菌落数量**p<0.01。每个独立实验重复三次,数据以平均值±标准差表示。
图4
图4
miR-140抑制CRC细胞中的EMT(A)通过western blot分析,与阴性对照组相比,miR-140或siSmad3的增强表达增加了E-cadherin蛋白水平,降低了波形蛋白和Zeb1蛋白水平。(B) 与miR-140过度表达相比,miR-140的敲除逆转了E-cadherin、vimentin和Zeb1的蛋白表达。(C) 免疫荧光分析显示,与阴性对照组(Con和NC)相比,miR-140过度表达和Smad3敲除促进了E-cadherin表达(红色)并抑制了vimentin表达(绿色)。(D) 与阴性对照组(Con、i-NC和140i+si)相比,miR-140敲除抑制了E-cadherin的表达,增加了波形蛋白的表达。比例尺,25μm**p<0.01。每个独立实验重复三次,数据表示为平均值±SD。
图5
图5
miR-140抑制CRC的发展和转移在体内用miR-140慢病毒载体(Len-140)或针对Smad3的shRNA(shSmad3)转导HCT116细胞,感染慢病毒对照的细胞为阴性对照(Len-NC)。(A) 将miR-140慢病毒载体(Len-140)、阴性对照(Len-NC)和抗Smad3 shRNA(shSmad3)转导的HCT116细胞分别皮下注射于BALB/c小鼠背部,监测皮下肿瘤生长4周(每组6例)。(B) 与阴性对照组相比,miR-140过表达或沉默Smad3显著降低肿瘤体积。数值显示为平均值±标准偏差。**p<0.01。(C) 局部肿瘤固定,石蜡包埋,切片,免疫组化染色。与阴性对照组相比,miR-140或shRNA-Smad3治疗组Smad3、p-Smad3,Zeb1和vimentin的表达显著降低,而E-cadherin的表达上调。显示代表性图像(左面板:100×;右面板:200×)。比例尺,50μm。(D) 在小鼠肿瘤组织中通过蛋白质印迹检测这些蛋白质,并且显示出与免疫组织化学相同的趋势。显示了具有代表性的图像。(E) 将感染慢病毒载体的HCT116细胞经尾静脉注射到BALB/c小鼠体内,监测8周。采集肺部和肝脏进行H&E染色。阴性对照组诱导所有小鼠出现可见的肺转移(n=6)。慢病毒过度表达miR-140导致6只小鼠中有4只发生肺转移,包括1例宏观转移结节和3例微观结节(n=6)。敲除Smad3后,6只小鼠中有4只发生了显微肺转移,其余2只小鼠未形成肺转移(n=6)。这三组患者的肝脏几乎没有受到影响。显示了具有代表性的图像(上面板:100×;下面板:200×)。比例尺,50μm。
图6
图6
miR-140的表达与大肠癌的发展和转移呈负相关,而Smad3的表达与小肠癌的发展呈正相关(A)选择了一组大肠癌标本,包括31个配对的大肠癌组织和邻近的大肠粘膜,采用实时定量RT-PCR检测miR-140表达水平。与邻近正常粘膜相比,原发性CRC组织中的MiR-140显著下调。(B) 然后,在31例有淋巴结或肝转移的CRC患者中选择13例,从转移瘤组织中提取RNA。miR-140在淋巴结中显著下调,并将肝转移瘤与配对原发肿瘤组织进行比较。miR-140的表达水平通过每个样品中的内部对照RNU6B进行标准化。(C) 在CRC队列中进行Smad3表达的免疫组织化学分析。与邻近正常粘膜相比,Smad3蛋白在CRC组织中过度表达。每个实验重复3次;数据以平均值±标准差表示。*p<0.05。比例尺,50μm。

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引用人

参考文献

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