二甲双胍通过上调miR-34a抑制乳腺癌细胞增殖及肝转移作用的研究

Abstract

背景

乳腺癌发病率呈上升趋势, 转移仍是主要难题. 二甲双胍展现出抗癌作用, 但其机制尚不明确. miR-34a是一种抑癌微小核糖核酸. 本研究探究二甲双胍与miR-34a在乳腺癌中的关联, 旨在阐明二甲双胍的抗癌机制.

目的

研究二甲双胍通过下调miR-34a的表达对乳腺癌细胞增殖及肝转移的影响.

方法

通过脂质体转染的方法构建miR-34a过表达和阴性对照(negative control, NC)组, 转染空病毒载体. 通过实时定量聚合酶链式反应检测MDA-MB-231和T-47-D细胞株中miR-34a的表达, 确定稳定转染的细胞株. 给予二甲双胍(0、5、10和20) mM进行处理. 噻唑蓝法检测乳腺癌细胞增殖. 凋亡实验测定乳腺癌细胞的凋亡情况的影响. 划痕实验及Transwell法检测细胞的迁移侵袭能力. 同时给予小鼠鼠鼷部接种TA2乳腺癌细胞. 接种肿瘤后第4天给予小鼠5 mM、10 mM和20 mM二甲双胍灌胃, 分别接种后18 d和30 d观察小鼠移植瘤的生长情况及肝和脾转移情况. 蛋白质印记技术检测细胞株和瘤组织中miR-34a的表达及E-钙粘蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)的表达化.

结果

二甲双胍对MDA-MB-231和T-47-D细胞的增殖、迁移和侵袭均有明显的抑制作用(P<0.05); 且二甲双胍能够明显促进E-cadherin蛋白表达, 抑制Vimentin蛋白表达(P<0.05), 并随着二甲双胍作用浓度的增加, miR-34a的表达量随之升高(P<0.05); 相较于NC, 转染Pre-miR-34a后, 细胞中miR-34a表达增加(P<0.05), 转染质粒miR-34a inhibitor后, 细胞中miR-34a表达下降(P<0.05). 相较于未加药低表达株, 将浓度为10 mM的二甲双胍作用于miR-34a低表达的细胞株后, 细胞株中miR-34a的含量明显升高(P<0.05), 相较于NC组, 高表达miR-34a组细胞生长最慢, 低表达miR-34a组生长最快, 从第3 d开始差异存在统计学意义(P<0.05); 高表达组迁移和侵袭至下室的细胞数明显减少(P<0.05), 低表达组则明显增加(P<0.05), 而经二甲双胍处理后的低表达组迁移侵袭至下室的细胞数介于两者之间, 且明显低于低表达组(P<0.05); 高表达miR-34a细胞株中E-cadherin蛋白表达量增多、Vimentin蛋白表达量下降, 低表达miR-34a细胞株中E-cadherin蛋白表达量降低、Vimentin蛋白表达量增加, 而经二甲双胍10 mM作用于低表达细胞之后, E-cadherin蛋白表达量在低表达细胞基础上有所增加, Vimentin蛋白表达量则有所降低(P<0.05); 实验组小鼠肿瘤体积明显小于对照组(P<0.05)实验组与对照组肝脏转移率差异有统计学意义(P<0.05), 而脾脏转移率差异无统计学意义; 实验组小鼠肿瘤组织中miR-34a的表达高于对照组(P<0.05). 肿瘤组织中E-cadherin蛋白表达量增多、Vimentin蛋白表达量下降(P<0.05).

结论

二甲双胍可能下调miR-34a的表达抑制乳腺癌细胞的增殖、侵袭和迁移能力, 并能抑制小鼠乳腺癌肝脾的转移.

Keywords: 二甲双胍; miR-34a; 乳腺癌; 细胞增殖; 肝转移

核心提要: 研究发现二甲双胍或可抗癌, 但其机制不明. 本文通过细胞和动物实验, 证实二甲双胍可能通过上调miR-34a水平, 影响E-cadherin和Vimentin表达, 抑制乳腺癌细胞增殖、侵袭和迁移, 以及小鼠乳腺癌肝脾转移.