论文摘要
目的:针对4种已知的人类肿瘤相关microRNA,设计相应的反义寡核苷酸,以LipofectamineTM 2000为载体介导,观察这些microRNA反义寡核苷酸(Antisense-microRNAs-oligonucleotides,AMO)对人肺癌细胞A549与白血病细胞K562的生长和凋亡等生物学活性的影响,筛选出其具有抗白血病和抗肺癌功能的microRNA反义寡核苷酸序列,并对其作用机制进行探讨。方法:1台盼蓝拒染法筛选AMO对肺癌细胞A549和白血病细胞K562的最佳作用浓度:(1) LipofectamineTM2000-AMO复合物的配制:LipofectamineTM2000和AMO按质量比为2.5:1配制。(2)终浓度为0.05μmol/L、0.1μmol/L、0.2μmol/L、0.3μmol/L、0.6μmol/LLipofectamineTM 2000-AMO转染肺癌细胞A549,检测其对A549细胞的生长抑制作用。(3)终浓度为0.1μmol/L、0.2μmol/L、0.3μmol/L、0.6μmol/L LipofectamineTM2000-AMO转染白血病细胞K562,检测其对K562细胞的生长抑制作用。2台盼蓝拒染法检测AMO对肺癌细胞A549和白血病细胞K562不同作用时间的生长抑制作用:(1)终浓度为0.3μmol/LAMO转染肺癌细胞A549,观察经过24h、48h、72h作用后,其对A549细胞生长的抑制效果;(2)终浓度为0.6μmol/LAMO转染白血病细胞K562,观察经过24h、48h、72h作用后,其对K562细胞的生长抑制效果;3流式细胞仪检测AMO作用后A549细胞及K562细胞周期以及亚二倍体百分率变化情况:AMO转染肺癌细胞A549和白血病细胞K562,以PI单染流式细胞仪检测经过不同AMO作用时间后,两种肿瘤细胞的细胞周期及亚二倍体峰百分率的变化情况。4实时定量PCR检测经AMO作用不同时间后,人肺癌细胞A549和白血病细胞K562中microRNA的水平变化:AMO转染肺癌细胞A549和白血病细胞K562,以实时定量PCR检测经过不同AMO作用时间后,两种肿瘤细胞miR-21及miR-181a的水平。结果:1 AMO对肺癌细胞A549和白血病细胞K562的最佳作用浓度:(1) AMO作用于肺癌细胞A549,浓度为0.1μmol/L时开始显示抑制作用,其最佳作用浓度为0.3μmol/L。(2) AMO-miR-21和AMO-miR-181a作用于白血病细胞K562,浓度为0.2μmol/L时开始出现抑制作用,0.3μmol/L、0.6μmol/L时抑制效果显著,其最佳作用浓度为0.6μmol/L。2 AMO对肺癌细胞A549和白血病细胞K562生长的抑制作用:(1)终浓度为0.6μmol/L的AMO作用于白血病细胞K562 72h后,与随机对照组相比较,AMO-miR-21和AMO-miR-181a对细胞生长具有显著的抑制作用,且随着作用时间的增加,其抑制效果逐渐增强。(2) AMO与肺癌细胞A549经不同的作用时间后,终浓度为0.3μmol/L时,AMO-miR-16和AMO-miR-181a在48h开始显示对细胞生长的抑制作用,且随着作用时间增加其抑制效果逐渐增强,至72h抑制效果十分明显。同时,AMO-miR-21亦显示出很强的抑制作用。(3) AMO的不同作用时间对白血病细胞K562的生长抑制效果为:终浓度为0.6μmol/L的AMO作用于白血病细胞K562时,AMO-miR-21和AMO-miR-181a在48h开始出现对细胞的生长抑制作用,且随着作用时间其抑制效果逐渐增强。在72h的作用效果非常明显,在96h的抑制作用进一步加强。3 AMO-miR-21和AMO-miR-181a增加肺癌细胞A549和白血病细胞K562的亚二倍体百分率,促进肺癌细胞和白血病细胞的凋亡。(1)经AMO转染肺癌细胞A549 24h、48h、72h后(AMO终浓度为0.3μmol/L),与随机对照组相比,AMO-miR-16组、AMO-miR-21组和AMO-miR-181a组均出现明显的凋亡峰,显示三种AMO都有促进肺癌细胞A549凋亡的作用。经组间比较分析发现,AMO-miR-21组、AMO-miR-181a组促凋亡作用效果最好,有显著的统计学差异(P<0.05)。(2)经AMO转染白血病细胞K562 24h、48h、72h后(AMO终浓度为0.6μmol/L),与随机对照组相比,AMO-miR-21组、AMO-miR-181a组亚二倍体凋亡峰十分明显,说明两种AMO均能有效地促进白血病细胞K562的凋亡,有显著的统计学差异(P<0.05)。4经AMO-miR-21和AMO-miR-181a作用不同时间后,人肺癌细胞A549中miR-181a和白血病细胞K562中miR-21和miR-181a的水平显著下降。以终浓度为0.3μmol/L的AMO与人肺癌细胞A549保温48h,终浓度为0.6μmol/L的AMO与白血病细胞K562保温48h、72h,提取总RNA,实时定量PCR检测miR-21和miR-181a在不同组细胞中的含量。结果显示,miR-21的标准曲线中,CT值分别为8.30、13.00、17.07、20.98、25.36、28.57,相关系数为0.998,相关性好,以此作为标准曲线计算microRNA水平。经统计学分析,与随机对照组相比较,AMO与人肺癌细胞A549作用48h后,miR-21在A549细胞中的水平变化不明显,差异没有统计学意义(P>0.05)。AMO与白血病细胞K562作用48h和72h后,miR-21在K562细胞中的水平下降,具有显著的统计学差异(P<0.05)。结论:1针对microRNA的AMO能够有效抑制肺癌细胞A549和白血病细胞K562的生长。其中AMO-miR-21、AMO-miR-181a对白血病细胞K562有显著的抑制作用;AMO-miR-16、AMO-miR-21、AMO-miR-181a对肺癌细胞A549抑制效果很好,且都呈现出时效关系与量效关系。2针对microRNA的AMO能够有效促进肿瘤细胞的凋亡,是AMO抑制肿瘤细胞生长的机制之一。AMO-miR-21,AMO-miR-181a促进白血病细胞K562的凋亡;AMO-miR-16、AMO-miR-21、AMO-miR-181a促进肺癌细胞A549的凋亡。3实时定量PCR反映:AMO能够抑制肿瘤细胞中microRNA的水平。AMO-miR-21能够降低miR-21在白血病细胞K562中的水平。4随机对照组与脂质体对照组对细胞生长有一定的非特异性抑制作用。