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M2巨噬细胞来源的外泌体miR-1246调控胃癌细胞的生长和侵袭

张梁 王保全 雷喜锋 王旭 柯阳 张玮

张梁, 王保全, 雷喜锋, 王旭, 柯阳, 张玮. M2巨噬细胞来源的外泌体miR-1246调控胃癌细胞的生长和侵袭[J]. 昆明医科大学学报, 2023, 44(7): 69-77. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20230724
引用本文: 张梁, 王保全, 雷喜锋, 王旭, 柯阳, 张玮. M2巨噬细胞来源的外泌体miR-1246调控胃癌细胞的生长和侵袭[J]. 昆明医科大学学报, 2023, 44(7): 69-77. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20230724
Liang ZHANG, Baoquan WANG, Xifeng LEI, Xu WANG, Yang KE, Wei ZHANG. M2 Macrophage-derived Exosome miR-1246 Regulates the Growth and Invasion of Gastric Cancer Cells[J]. Journal of Kunming Medical University, 2023, 44(7): 69-77. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20230724
Citation: Liang ZHANG, Baoquan WANG, Xifeng LEI, Xu WANG, Yang KE, Wei ZHANG. M2 Macrophage-derived Exosome miR-1246 Regulates the Growth and Invasion of Gastric Cancer Cells[J]. Journal of Kunming Medical University, 2023, 44(7): 69-77. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20230724

M2巨噬细胞来源的外泌体miR-1246调控胃癌细胞的生长和侵袭

doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20230724
基金项目: 云南省科技厅中青年学术和技术带头人后备人才项目(202205AC160063)
详细信息
    作者简介:

    张梁(1985~),男,陕西渭南人,医学学士,主治医师,主要从事胃肠肿瘤及各类肝炎的临床治疗与基础研究工作

    通讯作者:

    柯阳,E-mail:keyang1218@126.com

    张玮,E-mail:Zwww2168864@163.com

  • 中图分类号: R735.2

M2 Macrophage-derived Exosome miR-1246 Regulates the Growth and Invasion of Gastric Cancer Cells

  • 摘要:   目的  探讨M2巨噬细胞来源的外泌体miR-1246对胃癌AGS细胞增殖,凋亡和侵袭的影响。  方法  采用IL-4和IL-13诱导M2巨噬细胞后,分离其外泌体,并通过透射电镜和免疫印迹法进行鉴定。M2巨噬细胞分别转染NC inhibitor和miR-1246 inhibitor后,分离对应外泌体与AGS细胞共培养,并采用CCK-8,Annexin V-FITC/PI和Transwell分别检测AGS细胞增殖,凋亡和侵袭。TargetScan数据库预测miR-1246下游靶标,并通过双荧光素酶报告基因实验对miR-1246和GSK3B的靶向关系进行验证。  结果  M2巨噬细胞中分离的外泌体大小为50~150 nm,且表达ALIX,CD63和TSG101。M2巨噬细胞来源外泌体增加AGS细胞活力(P < 0.05)和侵袭细胞数(P < 0.01),并降低其凋亡比例(P < 0.01)。敲低外泌体中miR-1246的表达,AGS细胞的表型变化得到回复(P < 0.01)。外泌体miR-1246靶向GSK3B,并调控β-catenin和c-Myc的表达,M2巨噬细胞来源外泌体miR-1246靶向GSK3B促进胃癌细胞增殖和侵袭、并抑制其凋亡(P < 0.001)。  结论  M2巨噬细胞来源外泌体miR-1246靶向GSK3B介导Wnt通路激活促进胃癌细胞增殖和侵袭,并抑制其凋亡。
  • 系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种慢性自身免疫性疾病,临床表现多样,可累及多个器官系统,包括肾脏、皮肤、关节、血液系统以及神经精神系统等[1-2]。肾脏损伤是系统性红斑狼疮最常见、最严重的表现之一。合并肾脏损伤的SLE患者可高达60%,未及时诊治可进展为严重性肾损伤和急慢性肾功能衰竭,导致SLE患者死亡率升高[3-4]。SLE合并肾损伤的临床表现包括蛋白尿、血尿以及肾功能不全等,其诊断金标准为肾脏活检。SLE肾损伤的发病机制包括先天性和适应性免疫系统的激活、自身抗体直接攻击、抗dsDNA抗体等形成的免疫复合物沉积于肾脏等[5]。本研究对296例SLE患者进行抗dsDNA抗体等自身抗体及其他实验室指标的检测,分析比较其差异,探讨各项指标在SLE肾损伤患者中的临床应用价值。

    选取2014年至2019年昆明医科大学第一附属医院收治的SLE患者共296例,男性25例,女性271例,平均(36.51±13.98)岁。分为SLE合并肾损伤组和未合并肾损伤组,SLE合并肾损伤组患者74例,男性6例,女性68例,平均(35.09±14.46)岁;未合并肾损伤组患者222例,男性19例,女性203例,平均(36.98±13.81)岁。两组间年龄、性别比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。

    纳入标准:所有患者符合1997年美国风湿病协会(american college of rheumatology,ACR)修订的SLE分类诊断标准[6]

    排除标准:妊娠和哺乳期、合并严重感染、合并其他自身免疫性疾病、合并严重脏器功能不全、恶性肿瘤等患者。

    患者入院后,取空腹静脉血2~3 mL,低温离心取上清,保存于−20 ℃备用。采用间接免疫荧光法以及免疫印迹法测量自身抗体;采用自动生化分析仪检测血常规、肝肾功能指标、免疫球蛋白IgG、IgM、IgA及补体C3、C4等实验室指标。

    采用SPSS软件进行统计分析。呈正态分布或近似正态分布的计量资料以均数±标准差($\bar x \pm s $)表示,两组间比较采用独立样本t检验;非正态分布的计量资料以四分位数表示,两组间比较采用非参数检验;计数资料以率(%)表示,采用χ2检验。P < 0.05为差异有统计学意义。

    SLE合并肾损伤组血清抗dsDNA抗体、抗核小体抗体及抗组蛋白抗体的阳性率显著高于未合并肾损伤组,差异有统计学意义(P < 0.05),抗U1-RNP抗体的阳性率显著低于未合并肾损伤组,差异有统计学意义(P < 0.05),两组血清ANA抗体、抗SmD1抗体、抗SSA-RO 60KD抗体、抗SSA-RO 52KD抗体及抗SSB-La抗体比较,差异无统计学意义(P > 0.05),见表1

    表  1  两组自身抗体阳性率比较[n(%)]
    Table  1.  Comparison of the positive rate of autoantibodies between the two groups [n(%)]
    检测指标SLE合并肾损伤组阳性例数未合并肾损伤组阳性例数χ2P
    ANA抗体(n = 296) 73(98.6) 215(96.8) 0.171 0.679
    抗dsDNA抗体(n = 296) 42(56.8) 73(32.9) 13.315 0.000
    抗核小体抗体(n = 224) 41(69.5) 81(49.1) 7.293 0.007
    抗组蛋白抗体(n = 224) 40(67.8) 81(49.1) 6.122 0.013
    抗SmD1抗体(n = 296) 42(56.8) 124(55.9) 0.018 0.892
    抗U1-RNP抗体(n = 296) 25(33.8) 107(48.2) 4.667 0.031
    抗SSA-RO 60KD抗体(n = 296) 51(68.9) 139(62.6) 0.960 0.327
    抗SSA-RO 52KD抗体(n = 296) 28(37.8) 101(45.5) 1.324 0.250
    抗SSB-La抗体(n = 296) 16(21.6) 54(24.3) 0.225 0.636
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    2.2.1   血液学检查指标水平比较

    SLE合并肾损伤组血清白细胞、中性粒细胞水平显著高于未合并肾损伤组,差异有统计学意义(P < 0.05),红细胞、血红蛋白水平显著低于未合并肾损伤组,差异有统计学意义(P < 0.05),淋巴细胞、血小板水平比较,差异无统计学意义(P > 0.05),见表2

    表  2  两组血液学检查指标水平比较[MP25,P75)]
    Table  2.  Comparison of hematological indexes between the two groups [MP25,P75)]
    检测指标SLE合并肾损伤组(n = 74)未合并肾损伤组(n = 222)Z/tP
    白细胞(×109/L) 5.45(3.90,7.42) 4.52(3.18,5.91) −2.536 0.011
    中性粒细胞(×109/L) 4.08(2.50,5.61) 2.97(1.85,4.33) −3.443 0.001
    淋巴细胞(×109/L) 1.01(0.57,1.48) 1.05(0.67,1.45) −0.438 0.661
    红细胞(×1012/L) 3.75(3.16,4.21) 4.02(3.54,4.48) −2.523 0.012
    血红蛋白(g/L) 106(89,124.25) 115(97,130) −2.262 0.024
    血小板[×109/L,($\bar x\pm s $)] 173.05 ± 83.72 187.19 ± 82.96 −1.267 0.206
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    2.2.2   其他实验室指标水平比较

    SLE合并肾损伤组尿素、肌酐、尿酸、钾、氯、钙离子水平显著高于未合并肾损伤组,差异有统计学意义(P < 0.05),SLE合并肾损伤组总蛋白、白蛋白、球蛋白、ALT、AST、总胆红素、直接胆红素、间接胆红素、钠离子、免疫球蛋白IgG、IgA及补体C3水平显著低于未合并肾损伤组,差异有统计学意义(P < 0.05),IgM、C4,差异无统计学意义(P > 0.05),见表3

    表  3  两组其他实验室指标水平比较[MP25,P75)]
    Table  3.  Comparison of other laboratory indexes between the two groups [MP25,P75)]
    检测指标SLE合并肾损伤组(n = 74)未合并肾损伤组(n = 222)ZP
    总蛋白(g/L) 60.15(48.38,68.63) 67.30(58.98,73.68) −4.357 0.000
    白蛋白(g/L) 27.05(22.33,34.10) 33.95(27.48,37.90) −5.001 0.000
    球蛋白(g/L) 30.90(24.15,36.23) 32.05(27.40,38.30) −2.052 0.04
    ALT(IU/L) 11.85(7.68,21.28) 15.40(10.59,26.05) −2.545 0.011
    AST(IU/L) 18.10(13.28,27.65) 19.95(14.60,28.58) −1.368 0.171
    总胆红素(μmol/L) 5.65(3.38,7.53) 6.65(4.70,9.88) −2.865 0.004
    直接胆红素(μmol/L) 2.35(1.50,3.28) 3.00(2.18,4.70) −3.274 0.001
    间接胆红素(μmol/L) 3.05(1.80,4.43) 3.40(2.20,5.33) −2.127 0.033
    尿素(μmol/L) 6.78(4.24,11.88) 4.39(3.11,6.51) −4.686 0.000
    肌酐(μmol/L) 79.15(59.43,144.58) 62.45(53.68,80.15) −4.235 0.000
    尿酸(μmol/L) 391(301.55,506.33) 303.60(248.80,368.65) −4.909 0.000
    钾(mmol/L) 3.99(3.76,4.54) 3.74(3.51,4.00) −5.034 0.000
    钠(mmol/L) 139.55(136.55,142.33) 140.15(137.90,142.73) −1.384 0.166
    氯(mmol/L) 106.85(104.05,110.08) 105.70(103.60,108.03) −2.059 0.039
    钙(mmol/L) 2.05(1.95,2.18) 2.17(2.06,2.26) −3.969 0.000
    IgG(g/L) 12(8.10,15.50) 13.80(10.10,18.80) −2.564 0.010
    IgM(g/L) 0.96(0.69,1.41) 1.02(0.64,1.52) −0.542 0.588
    IgA(g/L) 2.13(1.39,3.22) 2.22(1.58,3.29) −0.878 0.38
    C3(g/L) 0.50(0.31,0.70) 0.65(0.43,0.86) −3.412 0.001
    C4(g/L) 0.08(0.04,0.14) 0.10(0.05,0.16) −1.789 0.074
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    SLE是一种累及多器官系统的自身免疫性疾病,肾脏受累最为常见。肾脏损伤是SLE最严重的表现之一,可出现肾小球、肾小管间质和肾脏血管的永久性损害,最终进展为终末期肾病[7]。早期的诊断和免疫抑制剂的治疗对于SLE肾损伤患者的预后起到关键性作用。SLE合并肾损伤的主要特征包括自身抗体的产生、免疫复合物沉积以及免疫介导的肾脏损伤,导致细胞增殖和凋亡增加,并诱发破坏正常肾单位的炎症和纤维化过程。自身抗体是SLE的重要临床特征,抗dsDNA抗体是SLE的特异性抗体,约70%的SLE患者可表现为阳性,而健康人群及其他自身免疫性疾病患者阳性率小于0.5%[8-9]。抗dsDNA抗体常与SLE肾损伤的发生相关,其水平通常与疾病活动相关[10-11]。有报道表明,在SLE患者中,针对核成分的自身抗体,抗dsDNA、抗核小体和抗组蛋白抗体同时阳性与SLE肾损伤的发病和活动性显著相关,可作为提示肾脏受累的一个重要性指标[12-13],与本研究结果一致。SLE合并肾损伤的患者体内产生抗dsDNA抗体,其通过与肾脏细胞表面蛋白结合,激活下游信号通路,释放炎症和纤维化介质,诱导炎症和纤维化过程[14-15]。有研究基于动物模型和SLE患者的数据,证实只有抗核小体抗体复合物,特别是抗DNA抗体复合物,而不是单一特异性抗体,才能在体内结合肾小球基底膜并诱发蛋白尿[16-17]。MRL/lpr狼疮小鼠肾小球沉积抗体的洗脱IgG中含有抗dsDNA、抗核小体和抗组蛋白抗体,这些抗体的数量与蛋白尿的发生呈正相关[18]

    SLE的发生和进展与机体的细胞免疫及体液免疫失衡相关,当机体免疫调节失衡时,机体的炎症指标、补体水平等实验室指标出现异常。许多研究结果表明,肾功能指标如血尿酸、肌酐与SLE肾损伤的发生呈正相关,其他免疫相关成分如补体C3、C4与其呈负相关[19-20]。本研究结果表明,SLE合并肾损伤组血清尿素、肌酐及尿酸水平显著高于未合并肾损伤组,补体C3水平显著低于未合并肾损伤组,可能对SLE的肾损伤的发生和预后评价起到重要作用。尿素、肌酐及尿酸等作为肾功能的主要检测指标可以直接、有效地反映SLE患者肾脏累及程度,但其对于早期肾脏损伤的提示不佳,易延误诊治[19]。补体C3是血清中含量最高的补体成分,主要是由巨噬细胞、淋巴组织等合成,与SLE的病情活动相关,SLE合并肾损伤组补体C3水平下降,机制可能为机体免疫失衡时,补体被激活,其与自身抗原抗体复合物结合并沉积,导致机体内补体被大量消耗[21]

    综上所述,抗dsDNA、抗核小体、抗组蛋白等自身抗体、补体C3及多项实验室指标水平与SLE患者肾损伤的发生密切相关,可作为评估SLE肾损伤的免疫学指标。

  • 图  1  成功分离M2巨噬细胞来源外泌体

    A:采用WB检测M2巨噬细胞中标志物(INOS和CD86)的表达水平;B:M2巨噬细胞来源外泌体的透射电镜代表性图片(×1 000);C:WB检测M2巨噬细胞上清液和分离的囊泡中外泌体标志物(ALIX,CD63和TSG101)的表达水平。相较于Control组,**P < 0.01。

    Figure  1.  Exosomes derived from M2 macrophages were successfully isolated

    图  2  M2巨噬细胞来源外泌体促进AGS细胞增殖和侵袭,并抑制其凋亡

    A:CCK-8检测M2巨噬细胞来源外泌体对AGS细胞活力的影响;B:Annexin V-FITC/PI检测AGS细胞凋亡的流式结果;C:Transwell检测AGS细胞侵袭的代表性图片和统计分析(×40);D:RT-qPCR检测M2巨噬细胞来源外泌体对AGS细胞中miR-1246表达的影响;E:Western blot 检测凋亡相关蛋白claved-caspase3,BAX以及BCL2表达。相较于NC组,*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001。

    Figure  2.  M2 macrophage-derived exosomes promoted the proliferation and invasion of AGS cells,and inhibited their apoptosis

    图  3  M2巨噬细胞来源外泌体miR-1246促进AGS细胞增殖和侵袭,并抑制其凋亡

    A:RT-qPCR检测各组AGS细胞中miR-1246的表达变化;B:由CCK-8试剂盒检测得到的AGS细胞活力变化;C:Western blot 检测凋亡相关蛋白claved-caspase3,BAX以及BCL2表达;D:AGS细胞凋亡比例的流式代表性图片和统计分析结果;E:Transwell检测AGS细胞的侵袭变化(×40)。相较于NC组,*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001;相较于M2-exo/NCinhibitor组,#P < 0.05,##P < 0.01,###P < 0.001。

    Figure  3.  M2 macrophage-derived exosome miR-1246 promoted the proliferation and invasion of AGS cells,and inhibited their apoptosis

    图  4  miR-1246靶向调控Wnt信号通路

    A:TargetScan数据库预测得到的miR-1246与GSK3B的潜在结合序列;B:双荧光素酶报告基因实验验证miR-1246与GSK3B的靶向关系;C:WB检测M2巨噬细胞来源外泌体miR-1246对AGS细胞中GSK3B蛋白表达的影响;D:WB检测M2巨噬细胞来源外泌体miR-1246对AGS细胞中Wnt信号通路的影响。相较于NCmimic组,**P < 0.01;相较于NC组,aP < 0.05,aaP < 0.01;相较于M2-exo/NCinhibitor组,bP < 0.05,bbP < 0.01;ns表示差异无统计学意义。

    Figure  4.  miR-1246 targets the Wnt signaling pathway

    图  5  M2巨噬细胞来源外泌体miR-1246靶向GSK3B促进胃癌细胞增殖和侵袭、并抑制其凋亡

    A:由CCK-8试剂盒检测得到的AGS细胞活力变化;B:AGS细胞凋亡比例的统计分析结果;C:Transwell检测AGS细胞的侵袭变化统计分析结果;D:AGS细胞凋亡比例的流式代表性图片;E:Transwell检测AGS细胞的侵袭变化代表性图片(×40);F:Western blot 检测凋亡相关蛋白claved-caspase3,BAX以及BCL2表达。相较于NC组,aP < 0.05,aaP < 0.01,aaaP < 0.001;相较于M2-exo/NCinhibitor组,bP < 0.05,bbP < 0.01;ns表示差异无统计学意义。

    Figure  5.  M2 macrophage-derived exosome miR-1246 targets GSK3B to promote proliferation and invasion and inhibit apoptosis of gastric cancer cells

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-04-19
  • 网络出版日期:  2023-07-17
  • 刊出日期:  2023-07-25

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