膜聯蛋白A2對人宮頸癌HeLa細胞增殖、遷移和凋亡的影響

魏建勛， 馬文君， 李紅梅

(延安大學附屬醫院婦產科，陜西延安 716000)

膜聯蛋白A2對人宮頸癌HeLa細胞增殖、遷移和凋亡的影響

魏建勛， 馬文君， 李紅梅△

(延安大學附屬醫院婦產科，陜西延安 716000)

目的：研究膜聯蛋白A2(annexin A2，ANXA2)對人宮頸癌HeLa細胞增殖、遷移和凋亡能力的影響。方法：以HeLa細胞為研究對象，構建過表達載體以及ANXA2-siRNA，轉染入細胞。將細胞分為正常對照組、scrambled組、ANXA2過表達組及ANXA2-siRNA組。應用real-time PCR法檢測ANXA2 mRNA表達水平及Western blotting檢測ANXA2蛋白表達水平。分別采用MTT法、Boyden小室法和流式細胞術觀察ANXA2對HeLa細胞增殖、遷移及凋亡能力的影響。結果：ANXA2過表達組可以顯著促進HeLa細胞的增殖和遷移;ANXA2-siRNA組明顯抑制HeLa細胞的增殖和遷移;ANXA2對HeLa細胞凋亡幾乎無影響。結論：沉默ANXA2對人宮頸癌細胞的凋亡無顯著影響，但可顯著抑制其增殖能力和遷移能力。ANXA2可能在宮頸癌的發生發展中具有十分重要的作用，提示它有可能成為宮頸癌治療的分子靶點。

膜聯蛋白A2;HeLa細胞;細胞增殖;細胞遷移;細胞凋亡

宮頸癌(cervical cancer)是最常見的婦科惡性腫瘤之一，發病率在婦女惡性腫瘤中居第二位，僅次于乳腺癌［1］。隨著人們對宮頸癌認識程度的不斷加深，防癌普查的廣泛開展以及治療方法的不斷改進，發病率和死亡率有所下降，但腫瘤局部未控、復發和轉移仍是死亡的主要原因。目前隨著分子生物學技術的發展，從基因表達水平研究宮頸癌的發生、發展、診斷及治療已成為腫瘤研究的熱點之一。膜聯蛋白A2(annexin A2，ANXA2)是一種鈣離子介導的磷脂結合特性的蛋白質，屬于膜聯蛋白家族成員，廣泛分布于胞核、胞漿及細胞質膜外表面［2］。ANXA2作為生長調節因子，與一系列調控細胞生長和分裂的蛋白質相互作用而調控腫瘤生長［3］。ANXA2參與信號轉導、細胞遷移、DNA的合成、細胞增殖與凋亡等，與腫瘤發生發展及惡性程度密切相關［4］。研究發現，ANXA2在大多數人類腫瘤，如腦癌、肝癌、乳腺癌、肺癌、結腸癌以及血液腫瘤表達均上調［5］，而在食管癌、前列腺癌、鼻咽癌中表達下調［6］。ANXA2的持續激活和異常表達與腫瘤增殖分化、細胞凋亡、新血管生成和免疫逃避密切相關，阻斷ANXA2信號轉導通路后，多種腫瘤細胞均出現增殖抑制、凋亡增加及侵襲力下降等現象［7］。本研究利用ANXA2基因轉染和siRNA干擾技術刺激體外培養的宮頸癌細胞，觀察ANXA2過表達和ANXA2-siRNA對宮頸癌細胞增殖、遷移、凋亡能力的變化，進一步明確ANXA2在宮頸癌細胞增殖、遷移、凋亡過程中的作用。

材料和方法

1 材料

1.1 細胞 人宮頸癌細胞株HeLa，購自中國科學院上海細胞庫，由本實驗室保存。

1.2 主要試劑及儀器 RPMI-1640培養基、胎牛血清、MTT、DMSO、TBST緩沖液和碘化丙啶(propidium iodide，PI)均購自賽默飛世爾生物化學制品有限公司。CO2細胞培養箱(Thermo Forma)，酶聯免疫檢測儀(BioTek)，流式細胞儀(BD)，Bio-Rad iQ5實時定量PCR儀，激光共聚焦顯微鏡(Lavision)，ECL化學發光試劑盒(Fermentas)，BCA蛋白濃度測定試劑盒、RNAiso Plus kit、PrimeScript? RT reagent kit、SYBR? Premix Ex TaqTMII kit、限制性內切酶Nhe I、BamH I和T4連接酶(上海碧云天生物技術有限公司)，LipofectamineTMRNAiMAX和抗 ANXA2抗體(Santa Cruz)。

2 方法

2.1 ANXA2基因siRNA序列的設計及轉染 siRNA片段由上海生工合成。靶向ANXA2的siRNA上游引物5’-GGGUCUGUCAAAGCCUAUAtt-3’，下游引物3’-ttACCCAGACAGUUUCGGAUA-5’。制備終濃度為80 nmol/L的siRNA-脂質體復合物，實驗組加入ANXA2-siRNA混合物，同時設置空白對照組(control)。將HeLa細胞以2×105cells/well接種于6孔板，待細胞生長至70% ～80%時，更換無血清培養基，采用LipofectamineTM2000將ANXA2-siRNA轉染細胞。

2.2 表達載體的構建 根據ANXA2序列設計合成一對分別位于ANXA2 cDNA序列上、下兩側的引物，中間包含有完整的ANXA2編碼序列，上游引物5’-TATCGCTAGCCAGCTTCCTTCAAA-3’，含有Nhe I酶切位點;下游引物 5’-TGCGGGATCCATTTCTGGACGCTC-3’，含有BamH I酶切位點，引物采用Bioasia公司的自動DNA合成儀合成。提取HeLa細胞總RNA，逆轉錄合成cDNA，PCR擴增后經Nhe I和BamH I酶切并與質粒pIRES2-GFP的酶切回收產物連接。連接產物經轉化感受態大腸桿菌DH5α，涂平板篩選挑取陽性克隆，擴增后提取質粒，酶切產物經電泳觀察基因片段的大小。然后挑選酶切鑒定符合的質粒送上海Invitrogen公司進一步測序鑒定。

2.3 RNA的提取與實時定量RT-PCR 以Trizol提取細胞總RNA，按照試劑盒要求操作。按照說明書進行反轉錄。ANXA2上游引物 5’-GAGGATGGCTCTGTCATTGATT-3’，下 游 引 物 5’-CTGGTAGTCGCCCTTAGTGTCT-3’，檢測按實驗室常規方法進行PCR擴增。PCR反應條件為:95℃預變性3 min、95℃ 30 s，52℃ 45 s，72℃ 45 s，35個循環;72℃7 min。以ANXA2/β-actin進行定量分析，實驗重復3次。

2.4 Western blotting 將培養的細胞用0.05%胰蛋白酶消化，PBS洗滌2次后離心棄上清，加入含全酶抑制劑和PMSF的RIPA裂解液冰浴裂解提取總蛋白，BCA法測定蛋白濃度。制備10%聚丙烯酰胺凝膠，冰浴進行電泳，電泳分離后用半干轉法將蛋白轉至硝酸纖維素膜上，5%脫脂牛奶室溫封閉2 h后加稀釋好的抗人ANXA2多克隆抗體4℃孵育過夜，次日PBS 1次、TBST 2次洗膜后加入辣根酶標記的Ⅱ抗室溫孵育2 h。洗膜后ECL發光，X光片顯影、定影、掃描儀掃描膠片。以β-actin作為內參照。

2.5 細胞增殖實驗 取對數生長期細胞接種于96孔板，實驗分為正常對照組、scramble組、ANXA2過表達組及ANXA2-siRNA組。細胞貼壁后，棄去舊培養基，加入無血清培養液，放入培養箱孵育24 h。取出培養板，每孔加20 μL MTT，放入培養箱中繼續孵育4 h。小心吸棄上清，每孔加入150 μL DMSO，振蕩10 min使紫色結晶充分溶解，酶標儀于490 nm處測定各孔A值，記錄結果。

2.6 細胞遷移能力測定 將4組細胞(每組大約5×105個)分別懸浮在含有0.2%小牛血清的800 μL培養基中，依次接種至Boyden小室上層，培養6 h。收集遷移到濾膜下層的細胞，用甲醇固定，并通過HE染色來觀察下層細胞的數量，最后通過計算濾膜下層的細胞數來評估其轉移的細胞數量。

2.7 細胞凋亡測定 取對數生長期的HeLa細胞以1.5×105cells/well接種至 6孔板中，培養 24 h，0.25%胰蛋白酶消化收集細胞，1 000 r/min離心5min沉淀細胞，PBS洗滌2次后1 000 r/min離心沉淀細胞。將10×binding buffer稀釋至1×binding buffer，每個樣品加入300 μL 1×binding buffer，再加入5 μL Annexin V-FITC，室溫避光染色30 min。每個樣品加入5 μL PI，避光染色5 min后，再補加200 μL 1×binding buffer，吹打均勻后上機檢測細胞凋亡情況。

3 統計學處理

以SPSS 16.0統計軟件分析，數據以均數±標準差(mean±SD)，組間比較采用方差分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

結果

1 ANXA2過表達載體或siRNA轉染效果的鑒定

RT-PCR及Western blotting結果見圖1，與對照組相比，scramble組HeLa細胞中ANXA2 mRNA及蛋白表達水平幾乎無變化，而ANXA2過表達組mRNA及蛋白表達水平顯著升高，ANXA2-siRNA組mRNA及蛋白表達水平明顯降低(P＜0.05)。

Figure 1.The transfection efficiency of ANXA2 overexpression vector or siRNA.Mean±SD.n=3.*P＜0.05 vs control.圖1 ANXA2過表達載體或siRNA的轉染效果

2 ANXA2對HeLa細胞增殖的影響

MTT法測定結果見圖2，與對照組和scramble組相比，ANXA2過表達組可以顯著促進HeLa細胞的增殖，ANXA2-siRNA轉染組細胞的增殖受到明顯的抑制(P＜0.05)，而對照組和scramble組中HeLa細胞增殖的差異無統計學意義(P＞0.05)，提示沉默ANXA2能夠抑制宮頸癌HeLa細胞增殖。

Figure 2.Effect of ANXA2 on HeLa cell proliferation.Mean± SD.n=3.*P＜0.05 vs control.圖2 ANXA2對HeLa細胞增殖的影響

3 ANXA2對HeLa細胞遷移的影響

對照組和 scramble組細胞發生遷移數分別為(78.0±5.0)個和(75.0±4.1)個，差異無統計學意義(P＞0.05)，ANXA2過表達組細胞發生遷移數為(123.0±4.7)個，明顯高于對照組，而ANXA2-siRNA轉染組細胞發生遷移數為(39.0±3.9)個，明顯低于對照組(P＜0.05)，見圖3，表明沉默ANXA2能夠抑制宮頸癌HeLa細胞的遷移能力。

Figure 3.Effect of ANXA2 on HeLa cell migration.Mean±SD.n=3.*P＜0.05 vs control.圖3 ANXA2對HeLa細胞遷移的影響

4 ANXA2對HeLa細胞凋亡的影響

流式細胞術檢測細胞凋亡結果見圖4，與對照組和scramble組相比，ANXA2過表達組和ANXA2-siRNA轉染組對HeLa細胞的凋亡無顯著影響，表明ANXA2不參與調控宮頸癌HeLa細胞的凋亡。

討論

Figure 4.Effect of ANXA2 on HeLa cell apoptosis.圖4 ANXA2對HeLa細胞凋亡的影響

宮頸癌的發病與多因素的參與有關，但是具體發病機制至今仍不清楚，宮頸癌的發生發展與各種基因突變及基因表達紊亂密切相關［8-9］。而腫瘤的侵襲轉移是一個多因素、多步驟的復雜過程，涉及到腫瘤細胞與宿主之間復雜的相互作用，多種基因及其產物參與這一過程的調控。ANXA2在細胞內參與膜形成、膜轉運、胞吞、胞吐、細胞增殖、信號轉導、分化及凋亡等一系列重要的生命過程。ANXA2在腫瘤中的異常表達與腫瘤的發生、發展、侵襲、轉移及預后密切相關［10-11］。研究表明，上調ANXA2基因表達可促進人乳腺癌MCF-7細胞的增殖、遷移和侵襲能力［12］。對人肝癌細胞的研究發現，ANXA2干擾siRNA可以抑制人肝癌細胞的遷移和侵襲［13］。對宮頸癌細胞的研究發現，ANXA2表達水平低的患者對新輔助化療敏感性增加，表明ANXA2可能是誘導宮頸癌患者抵抗新輔助化療的一個重要因子，同時，宮頸癌患者基質細胞中ANXA2表達水平高，則生存率降低［14］。但是，關于ANXA2在宮頸癌HeLa細胞發生發展過程中的作用尚未見報道。

本研究通過ANXA2干擾siRNA和ANXA2過表達載體探討了ANXA2對宮頸癌HeLa細胞增殖、遷移和凋亡能力的影響。我們的研究結果表明，ANXA2對HeLa細胞凋亡基本無影響，沉默ANXA2基因能夠降低HeLa細胞的增殖、遷移能力;ANXA2過表達能夠增強HeLa細胞的增殖、遷移能力。本實驗結果提示，宮頸癌HeLa細胞與生長因子ANXA2的高表達密切相關，ANXA2可以成為宮頸癌治療的一個新靶點。雖然本研究證實了ANXA2在宮頸癌中發揮著重要作用，但是確切的信號途徑尚不清楚，有待于進一步探討。

［1］Eilstein D，Hedelin G，Schaffer P.Cervical cancer in Bas-Rhin:trend and prediction of the incidence in 2014［J］.J Gynecol Obstet Biol Reprod(Paris)，2002，31 (1):28-33.

［2］Vedeler A，Hollas H，Grindheim AK，et al.Multiple roles of annexin A2 in post-transcriptional regulation of gene expression［J］.Curr Protein Pept Sci，2012，13(4): 401-412.

［3］Li PG，Yang YL，Ge YT.Roles of annexin A2 for the regulation of the growth and cytoskeleton of tumor cells［J］.Sheng Li Ke Xue Jin Zhan，2010，41(6):457-460.

［4］Muimo R.Regulation of CFTR function by annexin A2-S100A10 complex in health and disease［J］.Gen Physiol Biophys，2009，28(Spec No Focus):F14-F19.

［5］Domoto T，Miyama Y，Suzuki H，et al.Evaluation of S100A10，annexin II and B-FABP expression as markers for renal cell carcinoma［J］.Cancer Sci，2007，98(1): 77-82.

［6］Yee DS，Narula N，Ramzy I，et al.Reduced annexin II protein expression in high-grade prostatic intraepithelial neoplasia and prostate cancer［J］.Arch Pathol Lab Med，2007，131(6):902-908.

［7］Zhang HJ，Yao DF，Yao M，et al.Annexin A2 silencing inhibits invasion，migration，and tumorigenic potential of hepatoma cells［J］.World J Gastroenterol，2013，19 (24):3792-3801.

［8］Peralta-Zaragoza O，Bermudez-Morales VH，Madrid-Marina V.RNA interference:biogenesis molecular mechanisms and its applications in cervical cancer［J］.Rev Invest Clin，2010，62(1):63-80.

［9］秦瑞英，夏永華，任艷芳，等.AEG-1表達下調對人宮頸癌細胞細胞周期和侵襲能力的影響及其機制［J］.中國病理生理雜志，2013，29(6):1020-1024.

［10］Lokman NA，Elder AS，Ween MP，et al.Annexin A2 is regulated by ovarian cancer-peritoneal cell interactions and promotes metastasis［J］.Oncotarget，2013，4(8): 1199-1211.

［11］李秀娟，劉桂桃，張志強，等.應用蛋白質組學和組織芯片研究annexin A2在胃癌中的表達［J］.中國病理生理雜志，2012，28(4):619-624.

［12］Wu B，Zhang F，Yu M，et al.Up-regulation of Anxa2 gene promotes proliferation and invasion of breast cancer MCF-7 cells［J］.Cell Prolif，2012，45(3):189-198.

［13］Zhang W，Zhao P，Xu XL，et al.Annexin A2 promotes the migration and invasion of human hepatocellular carcinoma cells in vitro by regulating the shedding of CD147-harboring microvesicles from tumor cells［J］.PLoS One，2013，8(8):e67268.

［14］Jin L，Shen Q，Ding S，et al.Immunohistochemical expression of Annexin A2 and S100A proteins in patients with bulky stage IB-IIA cervical cancer treated with neoadjuvant chemotherapy［J］.Gynecol Oncol，2012，126 (1):140-146.

Effect of annexin A2 on proliferation，migration and apoptosis of human cervical cancer HeLa cells

WEI Jian-xun，MA Wen-jun，LI Hong-mei
(Department of Obstetrics and Gynaecology，Affiliated Hospital of Yanan University，Yanan 716000，China.E-mail:submission029@gmail.com)

AIM:To explore the effect of annexin A2(ANXA2)on the proliferation，migration and apoptosis abilities of human cervical cancer HeLa cells.METHODS:Overexpression vectors and siRNA of ANXA2 were constructed，and then transfected into HeLa cells.The HeLa cells were divided into 4 groups:control group，scramble group，ANXA2 overexpression group and ANXA2-siRNA group.The expression of ANXA2 at mRNA and protein levels was examined by real-time PCR and Western blotting.MTT assay，Boyden chamber and flow cytometry were used to determine the effect of ANXA2 on the proliferation，migration and apoptosis abilities of the HeLa cells.RESULTS:The proliferation and migration of HeLa cells were obviously promoted by ANXA2 overexpression.The proliferation and migration of HeLa cells were remarkably inhibited by the transfection of ANXA2-siRNA.ANXA2 had no effect on apoptosis of HeLa cells.CONCLUSION:Silencing of ANXA2 effectively inhibits the proliferation and migration of cervical cancer cells，but has little effect on apoptosis.ANXA2 may play a pivotal role in the occurrence and development of cervical cancer，and may be used as a molecular target for the treatment of cervical cancer.

Annexin A2;HeLa cells;Cell proliferation;Cell migration;Apoptosis

R737.33

A

10.3969/j.issn.1000-4718.2014.03.029

1000-4718(2014)03-0547-04

2013-10-31

2014-01-13

△通信作者Tel:0911-2881213;E-mail:submission029@gmail.com