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为探究洛菲不动杆菌(Acinetobacter lwoffii)诱导的 circ-LDHA/HMGB1 激活调控 ECT1/E6E7 细胞促宫颈上皮内瘤变(CIN)能力的机制,研究人员构建共培养模型,检测细胞增殖、迁移、凋亡及基因表达。发现其可时间依赖性调控 circ-LDHA 和 HMGB1 表达,为 CIN 防治提供新方向。
论文解读
研究背景
宫颈癌(CC)作为妇科常见恶性肿瘤,2020 年全球新发病例达 60 万,死亡 34 万,中国约占全球病例的 1/6,早期诊疗至关重要。宫颈上皮内瘤变(CIN)是宫颈癌的癌前病变,持续高危型人乳头瘤病毒(HR-HPV)感染是主要致病因素,但并非所有 HPV 感染者都会进展为宫颈癌,说明免疫因素、宫颈微环境等其他因素也参与其中。
环状 RNA(circRNA)被证实与 CIN 和宫颈癌的进展密切相关,circ-LDHA 通过高通量测序发现与宫颈癌进展相关,在宫颈癌组织和细胞中显著高表达。高迁移率族蛋白 B1(HMGB1)广泛存在于哺乳动物中,是一种典型的定位依赖性蛋白,在 CIN 和宫颈癌进展中起重要作用,且是 miR-34a 的下游靶基因。
正常情况下,女性阴道处于以细菌定植、缺氧和酸性为特征的相对平衡微生态环境。宫颈微环境菌群失衡会导致宿主与阴道菌群相互作用产生多种致病因素,激活宫颈上皮细胞的病原体相关分子模式,引发 CIN 和宫颈癌。前期研究通过 16S rDNA 高通量测序等方法筛选出与 CIN 致病性相关的洛菲不动杆菌(Acinetobacter lwoffii),且其与 HMGB1 呈正相关。基于此,本研究通过洛菲不动杆菌与宫颈前癌细胞(ECT1/E6E7)共培养,探索其对 CIN 的作用机制,为 CIN 和宫颈癌的防治提供新策略和理论依据。
研究机构与研究内容
广西医科大学附属肿瘤医院的研究人员开展了洛菲不动杆菌通过 circ-LDHA/HMGB1 调控 ECT1/E6E7 宫颈上皮内瘤变细胞机制的研究。研究发现洛菲不动杆菌可通过时间依赖性调控 circ-LDHA 和 HMGB1 的表达,促进 CIN 的发生发展,该研究发表在《BMC Microbiology》。
主要关键技术方法
- 样本队列来源:收集 2022 年 6 月至 12 月广西医科大学附属肿瘤医院妇科肿瘤科行手术治疗或阴道镜检查患者的 27 例宫颈组织样本,包括 10 例 HPV 阳性正常宫颈组织、7 例 HPV 阳性 CIN 组织和 10 例宫颈癌组织。
- 共培养模型构建:将 ECT1/E6E7 细胞与洛菲不动杆菌以不同感染复数(MOI)共培养,确定最佳共培养条件。
- 细胞功能检测:采用 CCK8 法检测细胞增殖,Transwell 实验检测细胞迁移,流式细胞术检测细胞凋亡。
- 基因表达检测:运用实时定量 PCR(qRT-PCR)检测 circ-LDHA 和 HMGB1 的相对表达水平。
研究结果
- 临床组织中 circ-LDHA 的表达:正常组、CIN 组和宫颈癌组中 circ-LDHA 的相对表达分别为 0.020±0.022、0.025±0.002 和 0.026±0.004,CIN 组和宫颈癌组均显著高于正常组(P<0.05),但 CIN 组与宫颈癌组间无显著差异。
- 洛菲不动杆菌生长曲线:洛菲不动杆菌在培养 12h 后开始增殖,约 24h 达到生长峰值,36h 后开始下降,对数生长期为 24-30h。
- 最佳共培养模型建立:通过不同 MOI 和时间梯度实验,确定 MOI=100、共培养 18-24h 为最佳共培养感染模型。
- 对 ECT1/E6E7 细胞形态的影响:共培养 12-24h 时,共培养组细胞比对照组更饱满,核更明显,细胞质变窄,细胞间隙显著变小,生长旺盛;36h 后对照组细胞生长显著,共培养组细胞变平开始死亡;48h 后共培养组细胞进一步溶解死亡,细胞质明显塌陷,细胞间隙进一步扩大;72h 时实验组细胞大量死亡。
- 对细胞增殖的影响:与对照组相比,共培养组在 12-30h 促进 ECT1/E6E7 细胞增殖,30h 后逐渐抑制细胞增殖速率(P<0.001)。
- 对细胞迁移的影响:共培养 12h 和 24h 时,共培养组细胞迁移速率显著快于对照组(P<0.01)。
- 对细胞凋亡的影响:共培养 6h、12h、18h、24h、30h 和 36h 时,细胞凋亡率均显著低于对照组(P<0.05)。
- 共培养前后 circ-LDHA 和 HMGB1 的相对表达:6-48h 共培养组 circ-LDHA mRNA 表达显著高于对照组,18h 和 24h 时相对表达水平最高;6-24h 共培养组 HMGB1 表达显著高于对照组,呈时间依赖性,36h 后无显著差异。
研究结论与讨论
本研究表明洛菲不动杆菌可能是导致 CIN 的病原体之一,作为机会致病菌,在机体免疫力下降时可定植于肿瘤区域,附着于宿主上皮细胞以逃避免疫反应。通过与 ECT1/E6E7 细胞共培养,发现其可通过促进 circ-LDHA 和 HMGB1 的表达促进 CIN 的进展,为洛菲不动杆菌在肿瘤基因治疗中提供了新途径。
尽管本研究初步证实了洛菲不动杆菌与 circ-LDHA、HMGB1 在 CIN 中的关联,但仍存在不足。共培养模型仅为体外模型,具体机制和信号通路尚未完全明确,后续需通过体内动物模型进一步验证。此外,目前仅考虑单一阴道病原体(洛菲不动杆菌)对 CIN 的影响,未来需探索复杂微生物及益生菌与致病菌在 CIN 进展中的相互作用。对洛菲不动杆菌的持续探索有望通过微生物组为宫颈病变的早期诊断和治疗开辟新途径,为 CIN 和宫颈癌的防治提供新切入点。