石榴皮多酚调控miR-138-5p/HIF-1α通路对结肠癌细胞恶性生物学行为的影响

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2025.05.009

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨石榴皮多酚（PPP）调控miR-138-5p/缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）通路对结肠癌细胞恶性生物学行为的影响。方法 qRT-PCR检测正常结肠上皮细胞系FHC和3种结肠癌细胞系SW 480、HCT 116、Caco-2细胞中miR-138-5p、HIF-1α mRNA表达水平；以SW 480细胞为研究对象，分为空白组、模拟物阴性对照（mimics NC）组、miR-138-5p模拟物（miR-138-5p mimics）组、不同剂量（0.5、1、2 mg/mL）PPP组、2 mg/mL PPP+抑制剂阴性对照（inhibitor NC）组、2 mg/mL PPP+miR-138-5p抑制剂（miR-138-5p inhibitor）组，分别检测各组细胞增殖、侵袭与迁移，凋亡及相关蛋白-B细胞淋巴瘤2（Bcl-2）、迁移侵袭增强子因子1（MIEN1）、细胞周期素D1（CyclinD1）变化，验证miR-138-5p与HIF-1α的靶向关系；检测各组细胞中miR-138-5p、HIF-1α mRNA及蛋白表达水平。结果 miR-138-5p表达在FHC细胞最高，在SW 480细胞中最低；HIF-1α mRNA表达在FHC细胞最低，在SW 480细胞中最高（P < 0.05）。与空白组相比，不同剂量PPP组可显著促进细胞凋亡，上调miR-138-5p表达，抑制细胞增殖、侵袭、迁移，下调HIF-1α mRNA、Bcl-2、MIEN1、CyclinD1、HIF-1α蛋白表达，且组间存在差异（P < 0.05）；与mimics NC组相比，miR-138-5p mimics组可显著促进细胞凋亡，上调miR-138-5p表达，抑制细胞增殖、侵袭、迁移，下调HIF-1α mRNA、Bcl-2、MIEN1、CyclinD1、HIF-1α蛋白表达（P < 0.05）；与2 mg/mL PPP+inhibitor NC组相比，2 mg/mL PPP+miR-138-5p inhibitor组可显著抑制细胞凋亡，下调miR-138-5p表达，促进细胞增殖、侵袭、迁移，上调HIF-1α mRNA、Bcl-2、MIEN1、CyclinD1、HIF-1α蛋白表达（P < 0.05），miR-138-5p与HIF-1α存在靶向关系（P < 0.05）。结论 PPP上调miR-138-5p/HIF-1α通路抑制结肠癌细胞恶性生物学行为。

关键词: 石榴皮多酚, miR-138-5p/HIF-1α通路, 结肠癌, 增殖, 凋亡, 侵袭, 迁移

Abstract:

Objective To investigate the impact of pomegranate peel polyphenols （PPP） on the malignant biological behavior of colon cancer cells through modulation of the miR?138?5p/hypoxia?inducible factor?1α （HIF?1α） pathway. Methods Quantitative real?time PCR （qRT?PCR） was employed to measure the expression levels of miR?138?5p and HIF?1α mRNA in the normal colon epithelial cell line FHC and three colorectal cancer cell lines： SW480， HCT116， and Caco?2. SW480 cells were divided into six groups： a blank control group， a negative control （mimics NC） group， a miR?138?5p mimics group， three different concentrations of PPP treatment groups （0.5 mg/mL， 1 mg/mL， and 2 mg/mL）， a PPP + inhibitor NC group at 2 mg/mL， and a PPP + miR?138?5p inhibitor group at 2 mg/mL. The effects on cell proliferation， invasion， and migration， as well as changes in apoptosis and related proteins including B?cell lymphoma 2 （Bcl?2）， migration invasion enhancer 1 （MIEN1）， and Cyclin D1， were evaluated separately. Additionally， the targeting relationship between miR?138?5p and HIF?1α was validated. The expression levels of miR?138?5p， HIF?1α mRNA， and protein were assessed in each experimental group. Results The expression levels of miR?138?5p were highest in FHC cells and lowest in SW 480 cells， while the expression levels of HIF?1α mRNA showed an opposite trend， being lowest in FHC cells and highest in SW 480 cells （P < 0.05）. Compared with the control group， different concentrations of PPP significantly promoted cell apoptosis， upregulated miR?138?5p expression， inhibited cell proliferation， invasion， and migration， and downregulated the expression of HIF?1α mRNA， Bcl?2， MIEN1， CyclinD1， and HIF?1α protein， with significant differences between groups （P < 0.05）. Compared with the mimics NC group， the miR?138?5p mimics group significantly enhanced cell apoptosis， upregulated miR?138?5p expression， inhibited cell proliferation， invasion， and migration， and downregulated the expression of HIF?1α mRNA， Bcl?2， MIEN1， CyclinD1， and HIF?1α protein （P < 0.05）. Compared with the 2 mg/mL PPP + inhibitor NC group， the 2 mg/mL PPP + miR?138?5p inhibitor group significantly suppressed cell apoptosis， downregulated miR?138?5p expression， promoted cell proliferation， invasion， and migration， and upregulated the expression of HIF?1α mRNA， Bcl?2， MIEN1， CyclinD1， and HIF?1α protein （P < 0.05）. These results indicate a targeted relationship between miR?138?5p and HIF?1α （P < 0.05）. Conclusion PPP inhibits the malignant biological behavior of colon cancer cells through upregulation of the miR?138?5p/HIF?1α pathway.

Key words: pomegranate peel polyphenols, miR-138-5p/HIF-1α pathway, colon cancer, proliferation, apoptosis, invasion, migration

中图分类号:

R285.5

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图/表 13

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参考文献 22

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引物名称	方向	序列（5′-3′）
miR-138-5p	F	UUAAUGCUAAUCGUGAUAGGGGU
miR-138-5p	R	ACCCCUAUCACGAUUAGCAUUAA
HIF-1α	F	TACAGTACTGTGATAACTGAA
HIF-1α	R	GCAGGGTCCGAGGTATTC
β-actin	F	CGAGCCACATCGCTCAGACA
β-actin	R	GTGGTGAAGACGCCAGTGGA
U6	F	GAGAAGATTAGCATGGCCCCT
U6	R	ATTTCTCGATTTGTGCGTGTCA

组别	miR-138-5p	HIF-1α mRNA
FHC细胞	1.06 ± 0.11	0.94 ± 0.10
Caco-2细胞	0.63 ± 0.07^?	1.56 ± 0.17^?
HCT116细胞	0.66 ± 0.07^?	1.61 ± 0.18^?
SW480细胞	0.42 ± 0.05^?	1.88 ± 0.20^?
F值	70.254	34.046
P值	< 0.001	< 0.001

组别	增殖率/%
空白组	94.05 ± 3.52
mimics NC组	95.11 ± 3.58
miR-138-5p mimics组	71.05 ± 3.15^*#
0.5 mg/mL PPP组	72.04 ± 3.18^*
1 mg/mL PPP组	50.21 ± 3.09^*△
2 mg/mL PPP组	35.51 ± 3.02^*△▲
2 mg/mL PPP + inhibitor NC组	36.02 ± 3.05
2 mg/mL PPP + miR-138-5p inhibitor组	70.61 ± 3.13^▽
F值	313.389
P值	< 0.001

组别	侵袭数	迁移数
空白组	152.31 ± 16.11	146.25 ± 15.24
mimics NC组	149.85 ± 15.02	145.84 ± 14.75
miR-138-5p mimics组	110.24 ± 11.42^*#	99.85 ± 10.01^*#
0.5 mg/mL PPP组	114.03 ± 12.06^*	100.52 ± 10.52^*
1 mg/mL PPP组	82.51 ± 9.02^*△	78.53 ± 7.94^*△
2 mg/mL PPP组	57.64 ± 5.83^*△▲	42.06 ± 4.33^*△▲
2 mg/mL PPP + inhibitor NC组	56.21 ± 5.79	41.86 ± 4.25
2 mg/mL PPP + miR-138-5p inhibitor组	109.85 ± 11.21^▽	98.56 ± 10.03^▽
F值	62.939	88.947
P值	< 0.001	< 0.001

组别	凋亡率
空白组	7.02 ± 0.72
mimics NC组	6.86 ± 0.71
miR-138-5p mimics组	12.75 ± 1.31^*#
0.5 mg/mL PPP组	12.52 ± 1.31^*
1 mg/mL PPP组	22.05 ± 2.24^*△
2 mg/mL PPP组	35.06 ± 3.58^*△▲
2 mg/mL PPP+inhibitor NC组	35.42 ± 3.62
2 mg/mL PPP+miR-138-5p inhibitor组	13.06 ± 1.33^▽
F值	172.986
P值	< 0.001