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背景: MDA-MB-231细胞株发生侵袭和迁移过程中,细胞骨架结构分子细丝蛋白A(FLNa)在乳腺癌及其和抑癌基因14-3-3σ两者之间的相关性如何,至今尚未见报导。 目的: 探讨沉默FLNa后MDA-MB-231细胞株中FLNa和14-3-3σ的表达的改变,二者之间的关系,为揭示二者在乳腺癌侵袭和迁移中所发挥的作用及其调控机制,并可能为乳腺癌靶向分子治疗提供新的靶点。 方法: 1.用L-15培养基体外培养MDA-MB-231细胞株,待细胞贴壁融合达60-80%时进行实验,细胞随机分为三组: FLNa-siRNA组(FLNa-siRNA group):转染靶向FLNa的FLNa-siRNA 阴性对照组(negative control group):转染阴性对照siRNA 空白对照组(blank control group):未加特异性siRNA的转染试剂组 2.采用人工脂质体转染技术,将靶向FLNa的FLNa-siRNA转入MDA-MB-231细胞株中,在不同时间点进行相关实验: ①通过倒置荧光显微镜观察并评估转染效率。 ②通过Realtime-PCR和Western blot方法,分别在mRNA水平和蛋白水平检测FLNa和14-3-3σ表达水平的改变、是否存在差异并分析二者之间的关系。 ③应用鼠抗人FLNa单克隆抗体和兔抗人14-3-3σ单克隆抗体,及相应荧光二抗进行免疫荧光双染技术,通过荧光显微镜观察FLNa与14-3-3σ的分布范围是否存在共定位。 3.对转染FLNa-siRNA的MDA-MB-231细胞株进行迁移和侵袭能力检测 ①划痕损伤实验:转染24h后选取三个时间点:0h,12h,24h进行划痕损伤实验,利用phtoshop软件测量划痕宽度变化,检测转染后体外迁移能力的改变。 ②Transwell实验:转染24h后接种细胞到Transwell小室,继续孵育24h后在显微镜下随机取5个视野计数穿膜的细胞数,评价转染后体外侵袭能力的改变。 结果: 1.转染效率 L-15培养基体外培养MDA-MB-231细胞株生长良好,转染效率达到80%以上。 2.Realtime-PCR显示沉默FLNa后FLNa mRNA表达降低而14-3-3σmRNA表达上调 ①FLNa mRNA表达结果显示:FLNa-siRNA组相对定量值(0.43±0.10),与空白对照组(1.00±0.00)和阴性对照组(1.03±0.16)相比较,差异有显著统计学意义(P<0.05);空白对照组与阴性对照组相比较差异无统计学意义(P>0.05)。 ②14-3-3σmRNA表达结果显示:FLNa-siRNA组相对定量值(1.32±0.11)、与空白对照组(1.00±0.00)和阴性对照组(0.97±0.16)相比较,差异有显著统计学意义(P<0.05);空白对照组和阴性对照组相比较差异无统计学意义(P>0.05)。 3.Western blot显示沉默FLNa后FLNa蛋白表达降低而14-3-3σ蛋白表达上调 ①FLNa蛋白表达结果显示:FLNa-siRNA组相对定量值为(0.40±0.02),与空白对照组(0.86±0.05)和阴性对照组的(0.85±0.04)相比较,差异有显著统计学意义(P<0.01);空白对照组和阴性对照组相比较差异无统计学意义(P>0.05)。 ②14-3-3σ蛋白表达结果显示:FLNa-siRNA组相对定量为(0.38±0.06),与空白对照组(0.27±0.05)和阴性对照组(0.26±0.05)相比较,差异有显著统计学意义(P<0.05);空白对照组和阴性对照组相比较差异无统计学意义(P>0.05)。 4.三组细胞爬片免疫荧光双染显示FLNa和14-3-3σ共同定位于胞浆 转染48小时后,通过荧光显微镜观察,在空白对照组和阴性对照组的胞浆及胞膜中观察到FLNa和14-3-3σ的较强的荧光显色,并且两者的分布范围相似,有着共同的定位分布;沉默FLNa可见其荧光显色减弱而14-3-3σ则明显增强。 5.细胞划痕实验显示迁移距离明显降低 ①划痕12小时各组的迁移距离(μm):FLNa-siRNA组迁移距离(114.91±10.47),空白对照组(181.58±20.94),阴性对照组(159.65±28.68)。 ②划痕24小时各组的迁移距离(μm):FLNa-siRNA组迁移距离(233.33±21.80),空白对照组(292.10±26.06),阴性对照组(307.89±13.30)。 划痕损伤后12h、24h,FLNa-siRNA组细胞缓慢向中央迁移,缺损处修复缓慢,向划痕处的迁移距离明显低于空白对照组和阴性对照组,差异有显著统计学意义(p<0.01)。空白对照组及阴性对照组细胞划痕愈合明显,单因素方差分析显示两者迁移距离差异无统计学意义(P>0.05)。 6.Transwell侵袭实验显示穿膜细胞数明显减少 三组细胞均能穿过基质胶到达滤膜底面,FLNa-siRNA组穿膜细胞数为(25±1.41/HP);空白对照组为(36.4±3.91/HP);阴性对照组为(34.4±2.30/HP);FLNa-siRNA组穿膜细胞数明显低于空白对照组和阴性对照组。单因素方差分析显示差异有显著的统计学意义(P<0.01),空白对照组穿膜细胞数与阴性对照组相似,差异无统计学意义(P>0.05)。 结论: 1.本研究验证了MDA-MB-231是一株FLNa高表达,14-3-3σ低表达的细胞株。 2.本研究通过免疫荧光双染技术首次发现FLNa与14-3-3σ共同定位于胞浆,沉默FLNa可见其荧光显色减弱而14-3-3σ则明显增强,提示二者的调控关系。 3.本研究首次明确了FLNa与14-3-3σ之间的调控关系:我们沉默FLNa的表达,能显著抑制MDA-MB-231细胞株中FLNa mRNA和蛋白表达水平,同时还能明显地上调14-3-3σmRNA和蛋白表达水平。本研究结果说明FLNa可调控14-3-3σ的表达,FLNa具有负向调控14-3-3σ的作用。 4.体外细胞功能实验表明FLNa调控14-3-3σ的表达与MDA-MB-231细胞株的体外迁移和侵袭潜能密切相关。因此,可通过沉默FLNa上调14-3-3σ在mRNA和蛋白水平的表达,从而有效地降低乳腺癌及其MDA-MB-231细胞株的体外侵袭和迁移潜能。