丁哲宇,杜鋒,王繼紅,甘晟,寸英麗
(云南省腫瘤醫院 腹部外科,云南 昆明 650000)
Bcl-2基因沉默對胃腺癌SGC-7901細胞5-Fu敏感性的影響*
丁哲宇,杜鋒,王繼紅,甘晟,寸英麗
(云南省腫瘤醫院 腹部外科,云南 昆明 650000)
目的探討B淋巴細胞瘤-2(Bcl-2)基因沉默增強胃腺癌SGC-7901細胞對5-氟尿嘧啶(5-FU)敏感性的價值。方法設立人胃腺癌SGC-7901細胞研究組和對照組,采用逆轉錄聚合酶鏈反應(RTPCR)檢測兩組人胃腺癌SGC-7901細胞中Bcl-2 mRNA的表達。研究組采用脂質體法轉染化學合成的Bcl-2 siRNA序列至人胃腺癌SGC-7901細胞,對照組不進行干預。比較轉染前后兩組Bcl-2 mRNA的表達水平。兩組均添加不同濃度5-FU,采用Annexin V標記和流式細胞儀檢測48 h后兩組不同濃度5-FU細胞株的增殖抑制率和凋亡率。結果兩組轉染前Bcl-2 mRNA相對表達量比較,差異無統計學意義(P>0.05)。與轉染前比較,研究組轉染后的Bcl-2 mRNA相對表達量降低(P<0.05);與對照組比較,研究組轉染后的Bcl-2 mRNA相對表達量降低(P<0.05)。與對照組比較,研究組培養48 h的細胞增殖抑制率和凋亡率較高(P<0.05)。結論Bcl-2基因沉默可增強胃腺癌SGC-7901細胞對5-FU的敏感性,抑制癌細胞的增殖,并促進癌細胞的凋亡。Bcl-2基因沉默可能是改善胃腺癌5-FU療效的有效方法。
B淋巴細胞瘤-2;基因沉默;增強;胃腺癌;SGC-7901 細胞;5-氟尿嘧啶;敏感性
胃癌發病率和病死率較高,預后差,5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)是其常用藥物[1-3]。然而化療藥物作用有限,常出現化療耐藥[4]。從基因水平上逆轉化療抵抗性可取得良好的效果[5]。而B淋巴細胞瘤-2(B lymphocyte tumor-2,Bcl-2)基因亦是與胃癌密切相關的因子[6]。因此,本研究分析Bcl-2基因沉默對胃腺癌SGC-7901細胞的增殖抑制情況和細胞凋亡的影響,旨在為Bcl-2基因沉默改善胃癌5-FU化療敏感性提供依據,現報道如下。
人胃腺癌SGC-7901細胞由上海細胞研究所提供。恒溫箱(江蘇佳美儀器有限公司),流式細胞儀(德國Partec公司),離心管、玻璃瓶、吸管、試管等購自廣東東普醫療科技有限公司,RPMI 1640培養基和胎牛血清(武漢博士德生物工程有限公司),RNA提取試劑盒(德國Qiagen公司),cDNA合成試劑盒(美國Promega公司),實時定量PCR試劑盒和SYBR Premix EX Taq(日本TaKaRa公司),5-Fu(浙江海正藥業公司),MTT(美國Amersco公司),二甲基亞砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)(美國Amersco公司),脂質體轉染液 LipofectamineTM(美國Invitrogen 公司),細胞培養箱、細胞培養板購自美國SHELLAB公司,華東電子酶標儀DG5033A(南京華東電子管廠),Bcl-2多克隆抗體(武漢博士德生物工程有限公司)。
1.2.1 分組 設立人胃腺癌SGC-7901細胞研究組和對照組,每組3個培養皿,分別標記研究組50μg/ml、研究組 100μg/ml、研究組 200μg/ml、對照組 50μg/ml、對照組100μg/ml及對照組200μg/ml。
1.2.2 細胞培養 培養皿含10%新鮮胎牛血清和RPMI 1640培養液,在37℃、5%二氧化碳C02飽和濕度環境的細胞培養箱中培養24 h。
1.2.3 逆轉錄聚合酶鏈反應(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR) RT-PCR檢測兩組人胃腺癌SGC-7901細胞中Bcl-2 mRNA的表達,收集細胞,棄上清液后提取總RNA,通過cDNA試劑盒逆轉錄合成cDNA,其中Bcl-2 siRNA正向引物:5'-GUACAUCCAUUAUAAGCUGdTdT-3',反向引物:5'-TdTdCAUGUAGGUAAUAUUCGAC-3'。以該cDNA為模版擴增Bcl-2,采用兩步法,95℃預變性15 s,95℃變性 15 s,60℃退火 30 s,共 45 個循環,采用 2-ΔΔCt法計算Bcl-2 mRNA相對表達量。
1.2.4 合成序列 選用廣州RIBIBIO公司化學合成的Bcl-2 siRNA序列,Bcl-2 siRNA靶序列為5'-GTACATCCATTATAAGCTG-3'。
1.2.5Bcl-2基因轉染 研究組細胞抽出原細胞液,添加RPMI 1640培養液80μl和脂質體轉染液LipofectamineTM24μl,加入 30μl化學合成的 Bcl-2 siRNA,輕輕混勻。采用脂質體法轉染化學合成的Bcl-2 siRNA序列至研究組人胃腺癌SGC-7901細胞,培養48 h。對照組不進行干預,以RPMI 1640培養液80μl和脂質體轉染液 LipofectamineTM24μl同期進行培養48 h。
1.2.6 Bcl -2 mRNA的表達 再次行RT-PCR檢測,比較轉染前后兩組Bcl-2 mRNA的表達,方法同1.2.3。
1.2.7 細胞增長抑制率的檢測 取對數生長期細胞,以5×105個細胞接種于96孔細胞培養板中,根據取樣培養皿標記相應培養板,在兩組對應標記的培養板中添加50、100和200μg/ml 5-FU,兩組另設空白對照組,培養48 h后加入1 mg/ml MTT 1 ml。繼續培養4 h后,加入0.1 ml DMSO溶液,37℃孵育30 min,在華東電子酶標儀DG5033A上自動讀數,獲取波長570 nm處的光密度(optical density,OD)值,以空白對照組為標準,計算各組細胞增長抑制率。細胞增長抑制率=(5-FU孔OD值-空白孔OD值)/空白孔OD值。
1.2.8 細胞凋亡率的檢測 取對數生長期細胞,以5×105個細胞接種于96孔細胞培養板中,根據取樣培養皿標記相應培養板,在兩組對應標記的培養板中分別添加50、100和200μg/ml 5-FU。培養48 h后用0.25%胰蛋白酶處理2 min,800 r/min離心5 min,收集細胞,PBS液洗滌2次,加入10 mg/ml RNAse溶液150μl,培養30 min后碘化丙啶50 ml染色,300目尼龍網過濾后行Annexin V標記,采用流式細胞儀檢測細胞周期和凋亡情況。
數據分析采用SPSS 19.0統計軟件,計量資料以均數±標準差(±s)表示,用t檢驗或析因設計的方差分析,P<0.05為差異有統計學意義。
研究組轉染前Bcl-2 mRNA相對表達量為與對照組比較,經兩獨立樣本t檢驗,差異無統計學意義(P>0.05)。研究組轉染后Bcl-2 mRNA相對表達量與對照組比較,經兩獨立樣本t檢驗,差異有統計學意義(P<0.05),研究組低于對照組。見表1。
表1 兩組轉染前后Bcl-2 mRNA相對表達量比較 (±s)

表1 兩組轉染前后Bcl-2 mRNA相對表達量比較 (±s)
組別 轉染前 轉染后研究組 0.872±0.106 0.113±0.103對照組 0.887±0.105 0.886±0.108 t值 0.985 50.749 P值 0.828 0.000
研究組48 h不同濃度5-FU細胞的增殖抑制率和凋亡率比較,經方差分析,差異有統計學意義(F=11.927和6.433,P=0.000和0.016)。對照組48 h不同濃度5-FU細胞的增殖抑制率和凋亡率比較,經方差分析,差異有統計學意義(F=12.866和8.029,均P=0.000)。 兩 組 50、100和 200μg/ml 5-FU 均可取得較好的胃腺癌SGC-7901細胞抑制效果,50和100μg/ml 5-FU的抑制效果差異較大,而100和200μg/ml 5-FU的抑制效果差異不明顯,達100μg/ml后增加5-FU濃度對其細胞抑制效果影響不大。見表2和圖1~3。

表2 兩組細胞增殖抑制率及凋亡率比較 (%,x±s)

圖1 兩組細胞增殖抑制率比較

圖2 兩組細胞凋亡率比較

圖3 兩組不同濃度5-Fu細胞凋亡情況
近年來隨著生活方式的改變,各類消化系統惡性腫瘤的發生不斷增加。胃癌是臨床常見消化系統惡性腫瘤,其發病率高。然而由于早期癥狀不明顯,無特異性癥狀,早期診斷困難,多數患者出現癥狀確診時已為晚期,錯過手術治療的最佳時機,常需選取其他姑息治療方法[7-8]。化療是胃癌手術外的首選治療方法,而5-FU是其常用化療藥物,其在胃癌治療中的效果已得到多個臨床研究的認可[9-10]。然而胃癌化療的特異性差,不良反應較多,且容易發生化療藥物的耐藥[11]。從開發新藥的角度改善胃癌化療效果,已無法滿足臨床需求。尋找新的途徑改善胃癌5-FU化療效果,是目前臨床急需解決的難題。
近年來關于癌癥的研究中,基因學占據重要地位。有臨床研究致力于通過基因沉默等措施,增強癌癥化療藥物的敏感性,并取得一定的效果[12]。廉超等[13]研究發現,E2F轉錄因子沉默有助于提高人胃腺癌SGC-7901細胞對順鉑的敏感性,可能作為胃癌藥物治療的靶點之一。BOYER等[14]研究發現, siRNA轉染影響胰腺癌和肺癌的化療耐藥相關基因,有助于改善其化療效果。Bcl-2基因是細胞凋亡控制的關鍵基因,可保護細胞免受凋亡的基因,亦是與胃癌密切相關的基因[15]。倪志超等[16]采用RNA干擾沉默Bcl-2基因,觀察其對人黑素瘤細胞生長抑制的效果,研究結果顯示,Bcl-2 mRNA可顯著降低人黑素瘤M14細胞株Bcl-2蛋白表達,有效抑制癌細胞的生長。因此,Bcl-2基因靶向沉默亦可能對其5-FU化療敏感性有影響。然而,目前關于Bcl-2基因沉默增強胃腺癌SGC-7901細胞對5-FU敏感性的研究較少。
本研究采用化學合成的Bcl-2 siRNA序列,轉染至胃腺癌SGC-7901 細胞。結果發現,Bcl-2 siRNA序列轉染至胃腺癌SGC-7901細胞后,Bcl-2 mRNA相對表達量降低,Bcl-2 siRNA序列轉染至胃腺癌SGC-7901細胞可達Bcl-2基因沉默效果。分別對Bcl-2基因沉默和未對Bcl-2基因進行沉默處理的胃腺癌SGC-7901細胞加入50、100和200μg/ml 5-FU,培養48 h后檢測其細胞增殖抑制和細胞凋亡情況。本研究結果顯示,50、100和200μg/ml 5-FU均可取得較好的胃腺癌SGC-7901細胞抑制效果,50和100μg/ml 5-FU的抑制效果差異較大;在一定濃度范圍內增大5-FU用量有助于改善療效,而100和200μg/ml 5-FU的抑制效果差異不明顯,達100μg/ml后增加5-FU濃度對其細胞抑制效果影響不大;且經Bcl-2基因進行沉默處理的胃腺癌SGC-7901細胞的增殖抑制率及凋亡率更高,經Bcl-2基因沉默可能成為改善胃癌5-FU化療效果的措施之一,且Bcl-2基因可能作為胃癌基因治療的靶基因之一。
綜上所述,Bcl-2 siRNA序列可有效沉默Bcl-2,而Bcl-2基因沉默可抑制癌細胞的增殖,并促進癌細胞的凋亡,增強胃腺癌SGC-7901細胞對5-FU的敏感性。Bcl-2基因沉默可能是改善胃腺癌5-FU療效的有效方法。
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(童穎丹 編輯)
Impact of BCL2 gene silencing on 5-Fu sensitivity in gastric adenocarcinoma SGC-7901 cells*
Zhe-yu Ding, Feng Du, Ji-hong Wang, Sheng Gan, Ying-li Cun
(Department of Abdominal Surgery, Yunnan Cancer Hospital, Kunming, Yunnan 650000, China)
ObjectiveTo explore the value of B cell lymphoma 2 (BCL2) gene silencing in enhancing 5-fluorouracil (5-FU) sensitivity in gastric adenocarcinoma SGC-7901 cells.MethodsHuman gastric adenocarcinoma SGC-7901 cells were set up as research group and control group. In the research group, chemicallysynthesizedBCL2siRNA sequence was transfected into gastric adenocarcinoma SGC-7901 cells by liposome method;while the control group had no relative intervention. RT-PCR was applied in detection ofBCL2mRNA expression in gastric adenocarcinoma SGC-7901 cells of the two groups before and after transfection. Both groups were added with different concentrations of 5-FU and tagged with Annexin V; 48 h after adding 5-FU fl ow cytometry was applied to detect cell proliferation inhibition rate and apoptosis rate.ResultsBefore transfection the relative expression ofBCL2mRNA had no statistical difference between the two groups (P> 0.05). The relative expression ofBCL2mRNA in the research group decreased after transfection compared to that before transfection and that in the control group(P< 0.05). After cell culture for 48 h, the proliferation inhibition and apoptosis rates of the research group were higher than those of the control group (P< 0.05).ConclusionsBCL2gene silencing can enhance 5-FU sensitivity in gastric adenocarcinoma SGC-7901 cells, inhibit cancer cell proliferation and promote cancer cell apoptosis; therefore,BCL2gene silencing may be an effective way to enhance the effect of 5-FU therapy for gastric adenocarcinoma.
B cell lymphoma 2; gene silencing; enhance; gastric adenocarcinoma; SGC-7901 cell;5- fluorouracil; sensitivity
R735.2
A
10.3969/j.issn.1005-8982.2017.29.003
1005-8982(2017)29-0011-05
2016-10-15
昆醫聯合專項(No:2010CD179)
寸英麗,E-mail:cunying@medmail.com.cn