骨肉瘤外泌体miR-21通过调控PI3K/AKT通路促进骨肉瘤细胞侵袭及血管生成

摘要

目的:探讨骨肉瘤外泌体miR-21对骨肉瘤细胞侵袭能力的影响以及对血管生成的作用机制。方法:qRT-PCR法检测人正常骨细胞hFOB1.19与人骨肉瘤细胞系U2OS、Saos-2和MG-63中miR-21的表达,并确定表达水平高的作为本研究细胞系。通过差速离心提取细胞外泌体,并采用透射电镜和Western blot鉴定该外泌体;通过免疫荧光染色检测外泌体能否进入人血管内皮细胞(human vascular endothelial cells,HUVEC)发挥作用;利用脂质体2000分别转染Control、miR-21-inhibitor以及miR-21-mimic,通过Transwell实验检测外泌体miR-21对U2OS细胞侵袭能力的影响,并进一步采用Western blot检测miR-21对血管相关蛋白VEGF、HIF-1α以及PI3K/AKT通路蛋白的影响。结果:人骨肉瘤细胞系Saos-2、MG-63和U2OS中miR-21均呈高表达。透射电镜观察到,外泌体呈圆形或椭圆形泡状结构,且其特征蛋白CD9、CD63和CD81蛋白在外泌体中较U2OS细胞中表达高。免疫荧光结果显示,U2OS外泌体能成功进入HUVEC细胞中发挥作用。Transwell实验结果表明,外泌体miR-21可以促进骨肉瘤细胞侵袭。Western blot结果表明,与Control组相比,miR-21-mimic组血管生成蛋白VEGF和HIF-1α表达水平显著上升,PI3K/AKT通路蛋白表达水平亦显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:U2OS外泌体miR-21可以促进骨肉瘤细胞侵袭和血管生成,其作用机制可能与miR-21进入细胞激活PI3K/AKT信号通路有关。