鳳尾草提取物通過調控lncRNA PGM5-AS1抑制肝癌細胞增殖、遷移、侵襲

金 浩 余 佳王梓瑜 喬 鷗王 軍韓 江李兆連*

（1.云南省第一人民醫院普通外科，云南昆明 650032；2.昆明理工大學附屬醫院普通外科，云南昆明 650032；3.武漢大學人民醫院肝膽外科，湖北武漢 430060）

肝癌是常見的惡性腫瘤,近年來研究發現中藥可以通過抑制癌細胞增殖、誘導癌細胞凋亡、以及逆轉肝癌細胞耐藥性和增強機體免疫力等方面阻止肝癌的進展,為肝癌的治療提供了新思路［1-2］。鳳尾草是一種傳統的藥用植物,其有效活性成分包括黃酮類、萜類、苯丙素類、揮發油等化合物,具有抗菌、抗氧化、抗腫瘤的作用［3］。研究報道鳳尾草總黃酮可抑制人腦膠質瘤U251細胞的遷移能力［4］。鳳尾草總黃酮可抑制宮頸癌U14細胞的生長,其是通過提高機體免疫功能發揮抗腫瘤的作用［5］。鳳尾草提取物在體外對肝癌細胞株BLE-7402、小鼠黑色素瘤細胞株B16-BL6、人白血病細胞株HL-60細胞增殖均有抑制作用［6］。研究表明lncRNA參與腫瘤的轉移發生過程,可作為新型腫瘤標志物［7］。磷酸葡萄糖變位酶5反義RNA1（phosphoglucomutase 5 antisense RNA1,PGM5-AS1）是一種新發現的lncRNA,研究發現PGM5-AS1在肺癌中下調表達,通過抑制細胞增殖發揮抑癌功能［8］。PGM5-AS1與黑色素瘤的發生和轉移顯著相關［9］。PGM5-AS1與亞洲人食管鱗癌患者生存相關,可能參與食管鱗癌的形成與進展［10］。然而鳳尾草提取物和PGM5-AS1對肝癌細胞增殖、遷移、侵襲的影響還尚不清楚。本實驗旨在研究鳳尾草提取物和PGM5-AS1對肝癌細胞增殖、遷移、侵襲的影響以及鳳尾草提取物是否通過調控PGM5-AS1起作用。

1 材料

1.1 細胞與試劑 肝癌細胞株HCC9204 （貨號8691,美國ATCC公司）；胎牛血清（貨號10270-106）、DMEM培養基（貨號11965-175）（上海高創化學科技有限公司）；RIPA蛋白裂解液（貨號BB-3201,上海貝博生物科技公司）；BCA試劑盒（貨號ZKP0746,深圳子科生物科技有限公司）；MTT試劑盒 （貨號8028,美國Sciencell公司）；Transwell小室 （貨號354480）、Matrigel （貨號354234）（美國BD公司）；總RNA提取試劑盒（貨號17200,艾美捷科技有限公司）；反轉錄試劑盒（貨號6210 A,北京百奧創新科技有限公司）；熒光定量試劑盒（貨號DRR420 A,北京智杰方遠科技有限公司）。

1.2 藥材 鳳尾草購自亳州市源升堂藥業有限公司（批號201800329）,經云南中醫藥大學中藥學院浦仕彪教授鑒定為正品。

2 方法

2.1 鳳尾草提取物的制備 將鳳尾草干燥后粉碎,用10倍量70%的乙醇浸泡30 min,回流提取3次,每次1 h,合并3次濾液,去渣后濃縮成浸膏,再用乙酸乙酯反復超聲提取,得到提取物的濃縮部分,過濾除菌后4 ℃備用,提取率約為21.6%。

2.2 細胞培養與分組 肝癌細胞株HCC9204用含10%胎牛血清的DMEM培養基培養,取對數生長期細胞HCC9204,分別用0、20、40、80 μg/mL鳳尾草提取物處理記為不同濃度鳳尾草提取物處理組；將pcDNA、pcDNA-PGM5-AS1分別轉染至細胞HCC9204中,分別記為pcDNA組、pcDNAPGM5-AS1組；將si-NC、si-PGM5-AS1分別轉染至細胞HCC9204中再用20 μg/mL鳳尾草提取物處理記為20 μg/mL鳳尾草+si-NC組、20 μg/mL鳳尾草+si-PGM5-AS1組。

2.3 Western blot檢測 Cyclin D1、p21、Ecadherin、MMP2蛋白表達 收集各組培養48 h的細胞,提取細胞總蛋白,用BCA試劑盒檢測蛋白濃度,然后將蛋白樣品變性后進行電泳,再轉至PVDF上,封閉后加入一抗4 ℃孵育過夜,洗膜后加入二抗室溫孵育2 h,然后再用ECL發光液顯影,成像后檢測蛋白條帶灰度值,以GAPDH為內參計算蛋白相對表達。

2.4 MTT檢測細胞存活率 收集各組培養48 h的細胞,按照試劑盒說明操作,酶標儀檢測490 nm各孔吸光度值（OD）。以實驗組和空白組的OD值比值作為細胞存活率（%）。

2.5 Transwell檢測細胞遷移和侵襲 細胞用無血清培養基培養12 h,制成細胞懸液。細胞遷移實驗：Transwell上室和下室分別加入200 μL細胞懸液和DMEM含血清的培養液,培養48 h后用多聚甲醛固定細胞,再用結晶紫染色細胞,顯微鏡觀察并計算。細胞侵襲實驗：將培養基稀釋后的Matrigel平鋪Transwell上室,干燥凝固后,同遷移實驗操作。

2.6 RT-PCR檢測PGM5-AS1表達 收集各組培養48 h的細胞,提取細胞總RNA,反轉錄成cDNA,按照試劑盒使用說明進行PCR,以GAPDH為內參,引物序列 PGM5-AS1正向 5′-GGGCGGCTGAAGAAAAGAAGAATG-3′,反 向 5′-TCAACAGACGGCTTCAGTGGTTG-3′；GAPDH正 向 5′-GGGCTCTCTGCTCCTCCCTGT-3′,反向5′-ACGGCCAAATCCGTTCACACC-3′；GAPDH正 向 5′-GGGCTCTCTGCTCCTCCCTGT-3′,反向5′-ACGGCCAAATCCGTTCACACC-3′。反應結束后,相對表達量用2-△△Ct法計算。

2.7 統計學分析 采用SPSS 20.00進行統計學分析。計量資料以（）表示,兩組比較行t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析,以P＜0.05表示差異有統計學意義。

3 結果

3.1 不同濃度的鳳尾草提取物對HCC9204細胞增殖的影響 與0 μg/mL鳳尾草提取物相比,鳳尾草提取物（20、40、80 μg/mL）處理的HCC9204細胞中Cyclin D1表達降低,p21表達升高,細胞存活率降低（P＜0.05）,見圖1、表1。

圖1 不同質量濃度鳳尾草提取物對HCC9204細胞增殖蛋白表達的影響Fig.1 Effects of different concentrations of P.multifidaextract on proliferating protein expression of HCC9204 cells

表1 不同質量濃度鳳尾草提取物對HCC9204細胞增殖的影響（， n=9）Tab.1 Effects of different concentrations of P.multifidaextract on proliferation of HCC9204 cells （，n=9）

表1 不同質量濃度鳳尾草提取物對HCC9204細胞增殖的影響（， n=9）Tab.1 Effects of different concentrations of P.multifidaextract on proliferation of HCC9204 cells （，n=9）

注：與鳳尾草提取物0 μg/mL組比較,*P＜0.05。

3.2 不同濃度的鳳尾草提取物對HCC9204細胞遷移、侵襲的影響 與0 μg/mL鳳尾草提取物比較,鳳尾草提取物 （20、40、80 μg/mL）處理的HCC9204細胞中E-cadherin表達升高,MMP-2表達降低,細胞遷移、侵襲數降低（P＜0.05）,見圖2、表2。

圖2 不同質量濃度的鳳尾草提取物對HCC9204細胞遷移、侵襲蛋白表達的影響Fig.2 Effects of different concentrations of P.multifidaextract on migration and invasive protein expression of HCC9204 cells

3.3 鳳尾草提取物對細胞HCC9204中PGM5-AS1表達的影響 與0 μg/mL鳳尾草提取物比較,鳳尾草提取物 （20、40、80 μg/mL）處理的HCC9204細胞中PGM5-AS1表達升高（P＜0.05）,見表3。

表2 不同質量濃度的鳳尾草提取物對HCC9204細胞遷移、侵襲的影響（， n=9）Tab.2 Effects of different concentrations of P.multifidaextract on migration and invasion of HCC9204 cells （， n=9）

表2 不同質量濃度的鳳尾草提取物對HCC9204細胞遷移、侵襲的影響（， n=9）Tab.2 Effects of different concentrations of P.multifidaextract on migration and invasion of HCC9204 cells （， n=9）

注：與鳳尾草提取物0 μg/mL組比較,*P＜0.05。

3.4 過表達PGM5-AS1對HCC920細胞4增殖、遷移、侵襲的影響 與pcDNA3.1組比較,pcDNA3.1-PGM5-AS1組HCC9204細胞中PGM5-AS1表達升高,Cyclin D1、MMP-2表達降低,p21、Ecadherin表達升高,細胞存活率和遷移、侵襲數量降低（P＜0.05）,見圖3、表4。

3.5 抑制PGM5-AS1能逆轉鳳尾草提取物對HCC9204細胞增殖的作用 與20 μg/mL鳳尾草+si-NC組比較,20 μg/mL鳳尾草+si-PGM5-AS1組細胞HCC9204中PGM5-AS1表達降低,Cyclin D1表達升高,p21表達降低,細胞存活率升高（P＜0.05）,見圖4、表5。

表3 鳳尾草提取物對HCC9204細胞中PGM5-AS1表達的影響（， n=9）Tab.3 Effect of P.multifidaextract on expression of PGM5-AS1 in HCC9204 cells （， n=9）

表3 鳳尾草提取物對HCC9204細胞中PGM5-AS1表達的影響（， n=9）Tab.3 Effect of P.multifidaextract on expression of PGM5-AS1 in HCC9204 cells （， n=9）

注：與鳳尾草提取物0 μg/mL組比較,*P＜0.05。

3.6 抑制PGM5-AS1能逆轉鳳尾草提取物對HCC9204細胞遷移、侵襲的作用 與20 μg/mL鳳尾草+si-NC組相比,20 μg/mL鳳尾草+si-PGM5-AS1組HCC9204細胞中E-cadherin表達降低,MMP-2表達升高,細胞遷移、侵襲數量升高（P＜0.05）,見圖5、表6。

圖3 過表達PGM5-AS1對HCC9204細胞增殖、遷移、侵襲蛋白表達的影響Fig.3 Effects of PGM5-AS1 overexpression on proliferation，migration and invasive protein expression of HCC9204 cells

表4 過表達PGM5-AS1對HCC9204細胞增殖、遷移、侵襲的影響（， n=9）Tab.4 Effects of PGM5-AS1 overexpression on proliferation，migration and invasion of HCC9204 cells （， n=9）

表4 過表達PGM5-AS1對HCC9204細胞增殖、遷移、侵襲的影響（， n=9）Tab.4 Effects of PGM5-AS1 overexpression on proliferation，migration and invasion of HCC9204 cells （， n=9）

注：與pcDNA3.1組比較,*P＜0.05。

圖4 鳳尾草提取物對HCC9204細胞增殖蛋白表達的逆轉作用Fig.4 Reversed effect of P.multifidaextract on proliferation protein expression of HCC9204 cells

表5 鳳尾草提取物對HCC9204細胞增殖的逆轉作用（， n=9）Tab.5 Reversed effect of P.multifidaextract on proliferation of HCC9204 cells （， n=9）

表5 鳳尾草提取物對HCC9204細胞增殖的逆轉作用（， n=9）Tab.5 Reversed effect of P.multifidaextract on proliferation of HCC9204 cells （， n=9）

注：與鳳尾草20 μg/mL+si-NC組比較,*P＜0.05。

4 討論

腫瘤的發生發展受多因素調節,研究發現中藥聯合用藥治療惡性腫瘤具有多靶點、療效持久、毒副作用低等優勢,已成為抗腫瘤藥物重要的研究方向［11］。有研究報道鳳尾草總黃酮可抑制骨肉瘤MG-63細胞的遷移能力［12］。鳳尾蕨總黃酮能抑制H22荷瘤小鼠腫瘤生長［13］。鳳尾草甲醇提取物對宮頸癌細胞HeLa、肺癌細胞NCI-H460和乳腺癌細胞MCF-7均具有抗癌活性［14］。從鳳尾草根分離出的蝶呤化合物具有抗人結腸癌細胞HCT116增殖的活性［15］。本實驗結果顯示,不同濃度鳳尾草提取物處理的肝癌細胞HCC9204中Cyclin D1、MMP-2表達水平顯著降低,p21、E-cadherin表達水平顯著升高,HCC9204細胞存活率顯著降低,HCC9204細胞遷移和侵襲數量顯著降低。說明鳳尾草提取物可以抑制肝癌細胞的增殖、遷移和侵襲。

圖5 鳳尾草提取物對HCC9204細胞遷移、侵襲蛋白表達的逆轉作用Fig.5 Reverse effects of P.multifidaextract on migration and invasive protein expression of HCC9204 cells

PGM5-AS1是間變性膠質瘤患者中免疫相關的lncRNA［16］。研究發現PGM5-AS1在乳腺癌中低表達［17］。 PGM5-AS1在食道鱗狀細胞癌組織,血漿和細胞系中也下調表達,其低表達與患者不良分化,晚期腫瘤結轉移（tumor node metastasis,TNM）分期和淋巴結轉移呈正相關；p53誘導PGM5-AS1可在體外抑制食道鱗狀細胞癌細胞的增殖,遷移和侵襲［18］。本實驗結果顯示,過表達PGM5-AS1可抑制肝癌細胞增殖、遷移和侵襲。表明PGM5-AS1在肝癌中同樣起抑癌基因作用。且本實驗還發現不同濃度鳳尾草提取物處理的肝癌細胞HCC9204中PGM5-AS1表達水平顯著升高,抑制PGM5-AS1逆轉了鳳尾草提取物對細胞HCC9204增殖、遷移和侵襲的抑制作用。提示,鳳尾草提取物可能通過上調PGM5-AS1抑制肝癌細胞的增殖、遷移和侵襲。

表6 鳳尾草提取物對HCC9204細胞遷移、侵襲的逆轉作用（， n=9）Tab.6 Reversed effects of P.multifidaextract on migration and invasion of HCC9204 cells （， n=9）

表6 鳳尾草提取物對HCC9204細胞遷移、侵襲的逆轉作用（， n=9）Tab.6 Reversed effects of P.multifidaextract on migration and invasion of HCC9204 cells （， n=9）

注：與鳳尾草20 μg/mL+si-NC組比較,*P＜0.05。

綜上所述,鳳尾草提取物可能通過上調PGM5-AS1抑制肝癌細胞增殖、遷移和侵襲。