miR-223通过调控Keap1/Nrf2/ARE信号通路对前列腺癌细胞损伤的影响

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2024.17.004

摘要/Abstract

摘要：

目的探究微小 RNA-223（miR-223）通过调控Kelch 样环氧氯丙烷相关蛋白 1（Keap1）/核因子E2相关因子 2（Nrf2）/抗氧化反应元件（ARE）信号通路对前列腺癌细胞损伤的影响。方法培养前列腺癌细胞株PC3，且随机将其分为对照组、下调miR-223组、上调miR-223组。探究miR-223表达、细胞增殖率、细胞迁移数、细胞侵袭数、凋亡率、Keap1/Nrf2/ARE信号通路表达量的变化。结果与对照组比较，下调miR-223组的细胞侵袭数、细胞迁移数、24、48、72 h细胞增殖率、Nrf2、ARE表达上升，miR-223、Keap1、凋亡率表达降低（P < 0.05）；与下调miR-223组比较，上调miR-223组的24、48、72 h细胞增殖率、细胞侵袭数、细胞迁移数、ARE、Nrf2表达下降，miR-223、凋亡率、Keap1表达升高（P < 0.05）。结论调节miR-223可有效改善前列腺细胞损伤，其机制可能与Keap1/Nrf2/ARE信号通路有关。

关键词: 前列腺癌, 微小RNA-223, Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1/核因子E2相关因子2/抗氧化反应元件, 细胞损伤

Abstract:

Objective To investigate the effect of microRNA-223 （miR-223） on prostate cancer cell damage by regulating the Kelch?like epichlorohydrin related protein 1 （Keap1）/nuclear factor E2 related factor 2 （Nrf2）/antioxidant response element （ARE） signaling pathway. Methods The prostate cancer cell line PC3 was cultured and randomly divided into control， down-regulated miR-223， and up-regulated miR-223 groups. Changes in miR-223 expression， cell proliferation rate， cell migration number， cell invasion number， apoptosis rate， and expression level of Keap1/Nrf2/ARE signaling pathway were explored. Results Compared with the control group， the cell invasion number， cell migration number， cell proliferation rate， Nrf2 and ARE expression increased at 24， 48 and 72 h in down-regulated miR-223 group， while the expressions of miR-223， Keap1 and apoptosis rate decreased （P < 0.05）. Compared with the down-regulated miR-223 group， 24， 48 and 72 h cell proliferation rate， cell invasion number， cell migration number， ARE and Nrf2 expression decreased in the up-regulated miR-223 group， while miR-223， apoptosis rate and Keap1 expression increased （P < 0.05）. Conclusion Regulation of miR-223 effectively ameliorates prostate cell injury， and the mechanism may be related to the Keap1/Nrf2/ARE signaling pathway.

Key words: prostate cancer, microRNA-223, Kelch-like epichlorohydrin associated protein 1/nuclear factor E2 related factor 2/antioxidant response element, cell injury

中图分类号:

R361⁺.3

王之仕,李桂凌,陈劲果,王宏. miR-223通过调控Keap1/Nrf2/ARE信号通路对前列腺癌细胞损伤的影响[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(17): 2375-2380.

Zhishi WANG,Guiling LI,Jingguo CHEN,Hong. WANG. Effects of miR⁃223 on prostate cancer cell damage by regulating Keap1/Nrf2/ARE signaling pathway[J]. The Journal of Practical Medicine, 2024, 40(17): 2375-2380.

图/表 8

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参考文献 26

1	SIEGEL D A， O'NEIL M E， RICHARDS T B， et al. Prostate Cancer Incidence and Survival， by Stage and Race/Ethnicity- United States， 2001-2017［J］. MMWR Morb Mortal Wkly Rep，2020，69（41）：1473-1480. doi:10.15585/mmwr.mm6941a1 doi: 10.15585/mmwr.mm6941a1
2	ZHANG Z， GARZOTTO M， DAVIS E W 2nd， et al. Sulforaphane Bioavailability and Chemopreventive Activity in Men Presenting for Biopsy of the Prostate Gland： A Randomized Controlled Trial［J］. Nutr Cancer，2020，72（1）：74-87. doi:10.1080/01635581.2019.1619783 doi: 10.1080/01635581.2019.1619783
3	HERMSEN R， WEDICK E B C， VINKEN M J M， et al. Lymph node staging with fluorine-18 prostate specific membrane antigen 1007-positron emission tomography/computed tomography in newly diagnosed intermediate- to high-risk prostate cancer using histopathological evaluation of extended pelvic node dissection as reference［J］. Eur J Nucl Med Mol Imaging，2022，49（11）：3929-3937. doi:10.1007/s00259-022-05827-4 doi: 10.1007/s00259-022-05827-4
4	LIU J， LIU D， ZHANG X， et al. NELL2 modulates cell proliferation and apoptosis via ERK pathway in the development of benign prostatic hyperplasia［J］. Clin Sci （Lond），2021，135（13）：1591-1608. doi:10.1042/cs20210476 doi: 10.1042/cs20210476
5	WEI Y， PENG J， HE S， et al. miR-223-5p targeting ERG inhibits prostate cancer cell proliferation and migration［J］. J Cancer，2020，11（15）：4453-4463. doi:10.7150/jca.44441 doi: 10.7150/jca.44441
6	SUN C， LIU X H， SUN Y R. MiR-223-3p inhibits proliferation and metastasis of oral squamous cell carcinoma by targeting SHOX2［J］. Eur Rev Med Pharmacol Sci，2019，23（16）：6927-6934.
7	PAN X， FAN J， PENG F， et al. SET domain containing 7 promotes oxygen-glucose deprivation/reoxygenation-induced PC12 cell inflammation and oxidative stress by regulating Keap1/Nrf2/ARE and NF-κB pathways［J］. Bioengineered，2022，13（3）：7253-7261. doi:10.1080/21655979.2022.2045830 doi: 10.1080/21655979.2022.2045830
8	夏旭，崔洪泉，胡培森，等. 熟地黄多糖对前列腺癌PC-3细胞增殖凋亡的作用及对VEGF/Akt信号通路的影响［J］. 实用医学杂志，2021，37（17）：2194-2198. doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2021.17.005 doi: 10.3969/j.issn.1006-5725.2021.17.005
9	杨凌博，杨金辉，鲁帅奇，等. lncRNA ZNF571-AS1对前列腺癌细胞增殖及侵袭能力的影响［J］. 实用医学杂志，2020，36（23）：3206-3210. doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2020.23.008 doi: 10.3969/j.issn.1006-5725.2020.23.008
10	HUANG W T， ZHANG H， JIN Z， et al. MiR-219-5p inhibits prostate cancer cell growth and metastasis by targeting HMGA2［J］. Eur Rev Med Pharmacol Sci，2020，24（9）：4710-4718.
11	ZHENG J， CHEN G， LI T， et al. Isoflurane Promotes Cell Proliferation， Invasion， and Migration by Regulating BACH1 and miR-375 in Prostate Cancer Cells In Vitro［J］. Int J Toxicol，2022，41（3）：212-224. doi:10.1177/10915818221084906 doi: 10.1177/10915818221084906
12	LI W， LI F， ZHANG Y， et al. X-Linked Inhibitor of Apoptosis Protein （XIAP）-Loaded Magnetic Mesoporous Silica Nanoparticles Incorporated with miR-233 to Improve Radio Sensitization of Cervical Cancer Cells and Promote Apoptosis［J］. J Biomed Nanotechnol，2022，18（3）：747-753. doi:10.1166/jbn.2022.3281 doi: 10.1166/jbn.2022.3281
13	CHEN X X， ZHANG N， FU X F， et al. LncRNA DBH-AS1 facilitates the tumorigenesis of melanoma by targeting miR-233-3p via IGF-1R/Akt signaling［J］. Eur Rev Med Pharmacol Sci，2020，24（14）：7698-7708. doi:10.26355/eurrev_202007_22272 doi: 10.26355/eurrev_202007_22272
14	陈艳雅，招锦兰，李婵，等. 卵巢癌组织中miR-223的表达及其对卵巢癌OVCAR3细胞增殖和侵袭的促进作用［J］. 吉林大学学报（医学版），2023，49（1）：150-157.
15	毛雪宝，王秀虹. 长链非编码RNA FBXL19-AS1通过下调miR-223表达增加宫颈癌细胞增殖、迁移和侵袭能力［J］. 华中科技大学学报（医学版），2022，51（6）：805-812，824.
16	LI S， FENG Y， HUANG Y， et al. MiR-223-3p regulates cell viability， migration， invasion， and apoptosis of non-small cell lung cancer cells by targeting RHOB［J］. Open Life Sci，2020，15（1）：389-399. doi:10.1515/biol-2020-0040 doi: 10.1515/biol-2020-0040
17	ZHANG Q， LIN L， LI W， et al. MiR-223 inhibitor suppresses proliferation and induces apoptosis of thyroid cancer cells by down-regulating aquaporin-1［J］. J Recept Signal Transduct Res，2019，39（2）：146-153. doi:10.1080/10799893.2019.1638403 doi: 10.1080/10799893.2019.1638403
18	TU W， WANG H， LI S， et al. The Anti-Inflammatory and Anti-Oxidant Mechanisms of the Keap1/Nrf2/ARE Signaling Pathway in Chronic Diseases［J］. Aging Dis，2019，10（3）：637-651. doi:10.14336/ad.2018.0513 doi: 10.14336/ad.2018.0513
19	ZHANG X， WU Q， WANG Z， et al. Keap1-Nrf2/ARE signal pathway activated by butylphthalide in the treatment of ischemic stroke［J］. Am J Transl Res，2022，14（4）：2637-2646.
20	SU Y， XU J， CHEN S， et al. Astragaloside IV protects against ischemia/reperfusion （I/R）-induced kidney injury based on the Keap1-Nrf2/ARE signaling pathway［J］. Transl Androl Urol，2022，11（8）：1177-1188. doi:10.21037/tau-22-505 doi: 10.21037/tau-22-505
21	ZHU W， TANG H， CAO L， et al. Epigallocatechin-3-O-gallate ameliorates oxidative stress-induced chondrocyte dysfunction and exerts chondroprotective effects via the Keap1/Nrf2/ARE signaling pathway［J］. Chem Biol Drug Des，2022，100（1）：108-120. doi:10.1111/cbdd.14056 doi: 10.1111/cbdd.14056
22	LI J， XIONG C， XU P， et al. Puerarin induces apoptosis in prostate cancer cells via inactivation of the Keap1/Nrf2/ARE signaling pathway［J］. Bioengineered，2021，12（1）：402-413. doi:10.1080/21655979.2020.1868733 doi: 10.1080/21655979.2020.1868733
23	LIAO D， SHANGGUAN D， WU Y， et al. Curcumin protects against doxorubicin induced oxidative stress by regulating the Keap1-Nrf2-ARE and autophagy signaling pathways［J］. Psychopharmacology （Berl），2023，240（5）：1179-1190. doi:10.1007/s00213-023-06357-z doi: 10.1007/s00213-023-06357-z
24	LI B， JIANG T， LIU H， et al. Andrographolide protects chondrocytes from oxidative stress injury by activation of the Keap1-Nrf2-Are signaling pathway［J］. J Cell Physiol，2018，234（1）：561-571. doi:10.1002/jcp.26769 doi: 10.1002/jcp.26769
25	CHEN X， QI J， WU Q， et al. High glucose inhibits vascular endothelial Keap1/Nrf2/ARE signal pathway via downregulation of monomethyltransferase SET8 expression［J］. Acta Biochim Biophys Sin （Shanghai），2020，52（5）：506-516. doi:10.1093/abbs/gmaa023 doi: 10.1093/abbs/gmaa023
26	LIU W， ZHAO H， SU Y， et al. Senescence marker protein 30 confers neuroprotection in oxygen-glucose deprivation/reoxygenation-injured neurons through modulation of Keap1/Nrf2 signaling： Role of SMP30 in OGD/R-induced neuronal injury［J］. Hum Exp Toxicol，2021，40（3）：472-482. doi:10.1177/0960327120954243 doi: 10.1177/0960327120954243

组别	miR-223
对照组	0.76 ± 0.10^a
下调miR-223组	0.45 ± 0.06
上调miR-223组	0.62 ± 0.07^ab
F值	9.762
P值	0.001

组别	细胞增殖率			凋亡率
组别	24 h	48 h	72 h	凋亡率
对照组	1.25 ± 0.22^a	1.86 ± 0.25^a	2.17 ± 0.30^a	2.54 ± 0.23^a
下调miR-223组	3.45 ± 0.43	3.82 ± 0.50	3.95 ± 0.62	1.72 ± 0.18
上调miR-223组	2.02 ± 0.31^ab	2.19 ± 0.34^ab	2.41 ± 0.41^ab	5.21 ± 0.50^ab
F值	14.400	11.090	8.120	8.878
P值	0.001	0.001	0.001	0.001

组别	细胞侵袭数	细胞迁移数
对照组	60.46 ± 5.23^a	37.02 ± 5.19^a
下调miR-223组	79.17 ± 8.50	55.46 ± 7.10
上调miR-223组	65.22 ± 6.64^ab	43.53 ± 6.21^ab
F值	5.928	6.630
P值	0.001	0.001

组别	Keap1	Nrf2	ARE
对照组	1.00 ± 0.01^a	1.00 ± 0.01^a	1.00 ± 0.01^a
下调miR-223组	0.39 ± 0.10	1.02 ± 0.20	1.06 ± 0.21
上调miR-223组	0.84 ± 0.19^ab	0.63 ± 0.14^ab	0.60 ± 0.15^ab
F值	19.190	5.052	5.637
P值	0.001	0.001	0.001

[1]	刘伟峰,戴政,周毅彬,封凯文,魏恺,孙古乐,阳东荣,朱进. 尿液蛋白激酶Y基因启动子位点甲基化在前列腺癌早期诊断中的价值[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(5): 688-694.
[2]	陈灿伟,廖壮文,范子文,黄帅,黄彦,陈斌伟. 溶酶体相关膜蛋白3通过VEGF/AKT通路抑制PC-3细胞增殖、转移及血管生成[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(2): 182-187.
[3]	殷国江,黎笔熙,魏蓬骁,颜玉琴,宋晓阳,李坤. 弓状韧带上腰方肌阻滞对机器人辅助前列腺癌根治术老年患者术后镇痛及炎症反应的影响[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(2): 202-206.
[4]	杨剑波,邵继春,曾治军,赵涛,王兴. lncRNA MIF-AS1调节miR-423-5p/PYCR1轴对前列腺癌细胞恶性生物学行为的影响[J]. 实用医学杂志, 2024, 40(18): 2544-2549.
[5]	丁琪孙慕斌金晓华范志江屠文健李锋石轶范波 . 减瘤性前列腺癌根治术联合内分泌治疗在寡转移前列腺癌患者中的疗效及预后观察 [J]. 实用医学杂志, 2023, 39(4): 460-464.
[6]	黄敏玉,吴军,覃天资,周威,苏立泽,邱荣,黄璐. 血清DCLK1、sTim-3对前列腺癌根治术患者预后的评估价值[J]. 实用医学杂志, 2023, 39(18): 2368-2372.
[7]	许云春,于馨雅,王雅芝,申元英,郭乐. LncRNA NEAT1调控NF-κB信号通路对棕榈酸诱导的LO2细胞损伤与炎症反应的影响[J]. 实用医学杂志, 2023, 39(17): 2164-2170.
[8]	赵海军李伟魏瑜张丽翠张玉王新敏王翠喆 . 维生素D对辛酸高脂饮食引起的前列腺癌小鼠骨转移的影响 [J]. 实用医学杂志, 2023, 39(14): 1756-1761.
[9]	辛超高巨葛亚丽吴可汀陈小萍 . 驱动压导向个体化呼气末正压对机器人辅助前列腺癌根治术老年患者术中脑血流及局部脑氧饱和度的影响 [J]. 实用医学杂志, 2023, 39(12): 1524-1528.
[10]	黄威付伟金张明津杨小丽, . 帕博利珠单抗治疗去势抵抗性前列腺癌的研究进展 [J]. 实用医学杂志, 2023, 39(11): 1376-1382.
[11]	汪乐新, 刘超, 马天龙, 杨安宁, 熊建团, 吴凯, 焦运白志刚, 姜怡邓, 马胜超, 张旭卢冠军, . LncRNA H19调控肾小球足细胞焦亡中作用 [J]. 实用医学杂志, 2023, 39(1): 12-20.
[12]	黄帅黄国樑令狐熙涛谢尚延瓦庆德郭远清黄彦. 桦木酸在酸性微环境中对PC⁃3细胞生物学行为及破骨细胞分化的作用 [J]. 实用医学杂志, 2022, 38(9): 1076-1081.
[13]	陈灿伟范子文黄帅黄彦瓦庆德令狐熙涛廖壮文. 香叶木素对前列腺癌PC⁃3细胞生物学行为的影响 [J]. 实用医学杂志, 2022, 38(6): 721-725.
[14]	汪昊星钱怡玲张昕焦建同顾正峰王军 . 超声下星状神经节阻滞对全麻机器人前列腺癌根治术中应激反应及术后早期恢复质量的影响 [J]. 实用医学杂志, 2022, 38(19): 2446-2456.
[15]	黄胜龚蕊刘赣赣漆启华黄帅. 五味子甲素对前列腺癌骨转移PC⁃3细胞增殖、迁移和侵袭的影响及作用机制研究 [J]. 实用医学杂志, 2021, 37(7): 851-857.