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目的:恶性淋巴瘤(malignant lymphoma,ML)是原发于淋巴结和(或)结外淋巴组织的恶性肿瘤,为儿童时期最常见的恶性肿瘤之一,目前淋巴瘤发生机制尚不完全清楚,故给临床诊断及治疗带来困惑,对儿童健康构成严重威胁。因此寻求病因、早期发现、治疗中动态观察、均需要一种特异性高且检测方法简单便捷的标志物作为临床指标,这对提高儿童淋巴瘤治愈率、生存率具有重要意义。研究发现,miRNA-106a与人体的生长发育、肿瘤等的发生发展关系密切,miR-106a已被证实在人类多种肿瘤中表达上调,因此被认为是一种致癌的miRNA,miR-106a在恶性淋巴瘤中的表达情况报道较少,且在淋巴瘤细胞调控中是如何发挥作用的尚未见报道。pRb/E2F1细胞调控通路与肿瘤的发生密切相关,通路中有Rb1(视网膜母细胞瘤基因)、E2F1(转录因子),最近研究发现miRNA也出现在该通路中,该通路中当Rb1合成减少,E2F1的活动不受监控,将引起细胞周期紊乱和无限制的增殖,使Caspase-3激活减少,肿瘤细胞增生。Rb1是一种抑癌基因,是miR-106a下游的靶基因之一,miR-106a通过与Rb1mRNA相结合而抑制Rb1mRNA的翻译,导致Rb1蛋白的生成减少,使细胞增殖得不到控制。E2F1是E2F转录因子家族的一员,它的表达依赖于Rb1,是细胞周期期向G1向S期过渡的重要调控因子,在调节细胞周期进程和调节细胞增殖过程中起着关键作用。Caspase-3是调控细胞凋亡的核心因子,是大多数细胞凋亡的触发因素,最终都是通过Caspase-3介导的信号传导途径发挥凋亡作用的。
阿霉素是一种广谱抗肿瘤抗生素,它的主要作用机制是直接嵌入DNA核酸碱基对之间,干扰转录过程,阻止mRNA的形成等起到抗肿瘤作用。本实验以T细胞淋巴瘤Jurkat细胞为研究对象,检测miRNA-106a表达,探讨用阿霉素干预后细胞通路中Rb1、E2F1、Caspase-3J及miRNA-106a的变化情况探索淋巴瘤发病机制。
方法:体外培养人T细胞淋巴瘤Jurkat细胞作为实验1组,用不同浓度的阿霉素干预Jurkat细胞为实验2组,同时设20例健康人外周血单个核细胞为对照组,应用实时定量PCR(Real Time PCR)检测各组细胞的miR-106a及用RT-PCR(Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction)检测Rb1、E2F1、Caspase-3在上述各组中的表达情况,应用MTT比色法检测不同浓度阿霉素干预Jurkat细胞后的生长情况;流式细胞术(FCM)分析阿霉素干预Jurkat细胞后的周期变化,并检测细胞凋亡情况;了解阿霉素对上述因子的影响。采用SPSS13.0对数据进行分析,P<0.05具有显著性差异。
结果:
1、MTT结果显示:实验2组不同浓度的阿霉素作用于Jurkat细胞24,48,72h后,与实验1组相比,吸光度值(OD)均有不同程度的下降。除各浓度的阿霉素作用于Jurkat细胞24小时后的吸光度值与与实验1组相比无统计学差异(P>0.05),各浓度的阿霉素作用于Jurkat细胞48、72h后的吸光度值与实验1组相比均有统计学差异(P<0.05),且不同浓度之间、不同时间之间吸光度值也存在统计学差异(P<0.05)。
2、Real Time PCR检测结果显示:在实验1组中,miR-106a表达水平明显高于对照组,具有统计学意义(P<0.05);实验2组不同浓度的阿霉素作用于Jurkat细胞48,72h后,miR-106a的相对表达量均低于实验1组,并随作用浓度的升高、时间的延长相对表达量降低,均具有统计学意义(P<0.05)。
3、RT-PCR检测结果显示:在实验1组中,Rb1、Caspase-3的表达水平明显低于对照组,同时E2F1的表达水平明显高于对照组,均具有统计学意义(P<0.05);实验2组不同浓度的阿霉素作用于Jurkat细胞48,72h后,Rb1、Capase-3的相对表达量均高于实验1组,随作用浓度的升高、时间的延长相对表达量增加,具有统计学意义(P<0.05),同时E2F1的相对表达量均低于实验1组,并随作用浓度的升高、时间延长相对表达量减少,具有统计学意义(P<0.05)。
4、流式细胞术检测结果显示:实验2组不同浓度的阿霉素作用于Jurkat细胞48,72h后,细胞周期分布均发生明显变化,G1/S期细胞数增多,G0期、G2/M期细胞数减少,G1/S期细胞数与实验1组相比均具有统计学差异(P<0.05);同时均出现明显的凋亡峰,而实验1组未见凋亡峰,且各浓度组48h、72h的细胞凋亡率与实验1组相比均有统计学差异(P<0.05)。
5、不同的阿霉素处理Jurkat细胞后miR-106a与上述3因子变化的相关性:实验2组不同浓度的阿霉素作用于Jurkat细胞48,72h后,miR-106a与Rb1、Caspase-3均呈负相关,均具有统计学意义,(P<0.01)。与E2F1呈正相关均具有统计学意义,均具有统计学意义,(P<0.01)。
结论:
1、用不同浓度阿霉素干预Jurkat细胞后miR-106a、E2F1表达水平降低,同时Rb1、Caspase-3表达水平明显升高, G1/S期细胞数增多,G2/M、G0期细胞数明显减少,细胞凋亡率上升,认为细胞阻滞于G1/S期可能与E2F1表达抑制有关,促使了Jurkat细胞凋亡。说明阿霉素对miR-106a的表达有一定抑制作用。
2、miR-106a与Rb1、Caspase-3表达呈负相关,与E2F1表达呈正相关;同时Rb1表达与E2F1表达呈负相关,与Caspase-3表达呈正相关;E2F1表达与Caspase-3表达呈负相关,说明miR-106a与pRb/E2F1细胞调控通路具有相关性,阿霉素可减少miR-106a使通路发生变化,从而抑制Jurkat细胞的增殖。
3、在淋巴瘤细胞Jurkat细胞中miR-106a、E2F1表达水平与对照组相比明显升高,Rb1、Caspase-3表达水平明显降低,说明miR-106a与靶基因Rb1作用后Rb1表达减少,Jurkat细胞凋亡减少。认为miR-106-a可能通过下调Rb1的表达,使其不能抑制E2F1诱导的增殖,Caspase-3激活减少,从而引起肿瘤增殖的发生,这可能是miR-106a作为癌基因通过pRb/E2F1细胞调控通路发挥作用的重要机制之一。
4、miR-106a在淋巴瘤Jurkat细胞中表达较正常人高,用不同浓度阿霉素干预后miR-106a有下降,miR-106a有可能做为淋巴瘤诊断、治疗疗效观察的标记物和靶向治疗的靶标。