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摘要
目的探究微小RNA(miR)-206在慢性阻塞性肺疾病(COPD)中的表达及其对气道平滑肌细胞增殖的影响及相关作用机制。方法收集2017年9月至2018年9月宁夏医科大学总医院行肺部减容手术的15例COPD患者的肺组织样本(COPD组)和15例无COPD病史的肺部良性肿瘤患者的对照肺组织样本, 利用基因芯片技术分别对4例COPD患者和正常对照肺组织进行miRNA及mRNA组学分析, 并使用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)进行验证在COPD患者和健康对照肺组织中差异表达的miRNA;生物信息学预测, 双荧光素酶基因报告实验检测miR-206在人气道平滑肌细胞(HASMCs)的作用靶基因;将miR-206 mimic或miR-206 inhibitor瞬时转染入HASMCs中, RT-PCR检测转染后的miR-206表达水平;噻唑蓝(MTT)实验、流式细胞周期及细胞凋亡实验检测miR-206对HASMCs的增殖、细胞周期及凋亡的影响;Western blot实验检测miR-206对HASMCs中PTEN与细胞周期和凋亡蛋白相关蛋白的表达影响。结果 miRNA及mRNA组学分析结果显示, 与对照肺组织样本相比, COPD组中miR-206、miR-3187-5p、miR-124表达显著上调(0.09 ± 0.01比2.17 ± 0.57、0.60 ± 0.04比1.32 ± 0.15、0.22 ± 0.08比1.09 ± 0.23)(P<0.05), 而miR-574、miR-337-3p表达明显下降(0.79 ± 0.03比0.15 ± 0.02、0.95 ± 0.02比0.17 ± 0.01)(P<0.05)。利用RT-PCR在15例COPD肺组织检测5种miRNA的表达, 结果显示其表达与微阵列中的表达情况一致;miRNA靶基因预测结果显示, miR-206能靶向抑制PTEN的表达;在HASMCs中转染后, RT-PCR结果显示, 与miR-健康对照组(NC)(4.02 ± 0.19)相比, miR-206 mimic可明显上调细胞中miR-206的表达水平(7.44 ± 0.51), 而miR-206 inhibitor可显著抑制细胞中miR-206的表达(1.86 ± 0.32), 差异均有统计学意义(P<0.05);MTT与凋亡实验结果显示, 与正常HASMCs或转染miR-NC的细胞相比, miR-206 mimic可显著促进细胞的增殖率(0.62 ± 0.14或0.57 ± 0.09比0.83 ± 0.05), 抑制细胞的凋亡(9.13 ± 1.71或10.02 ± 1.15比3.06 ± 0.82), 差异均有统计学意义(P<0.05);而miR-206 inhibitor可显著抑制细胞增殖率, 促进细胞发生凋亡, 差异均有统计学意义(P<0.05);细胞周期分布结果显示, 与HASMCs组比较, miR-206 mimic组处于S期与G2/M期的细胞比例明显升高(P<0.05), 而miR-206 inhibitor组处于S期与G2/M期的细胞比例显著下降(P<0.05), miR-NC组差异无统计学意义(P>0.05);Western blot实验结果显示, 正常HASMCs或转染miR-NC的细胞相比, miR-206 mimic可显著上调细胞周期相关蛋白cyclin D1(0.43 ± 0.07或0.41 ± 0.02比0.63 ± 0.17)和cyclin B1(0.47 ± 0.13或0.50 ± 0.09比0.79 ± 0.31)的表达, 抑制PTEN(0.34 ± 0.10或0.29 ± 0.05比0.14 ± 0.02)与周期蛋白P21(0.34 ± 0.03或0.30 ± 0.05比0.11 ± 0.02)和凋亡相关蛋白Caspase-3的表达(0.29 ± 0.03或0.31 ± 0.05比0.15 ± 0.03), 差异均有统计学意义(P<0.05)。而miR-206 inhibitor可明显抑制细胞周期相关蛋白cyclin D1与cyclin B1的表达, 促进PTEN及周期蛋白P21、Caspase-3的表达(P<0.05)。结论在COPD中miR-206可靶向抑制气道平滑肌细胞中PTEN蛋白的表达并调控细胞周期的进展, 从而上调细胞的增殖能力, 抑制其凋亡。
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单位宁夏医科大学总医院
