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目的探讨乙酰肝素酶(heparanase, HPSE)基因对胃癌细胞生物学行为的影响;阐明HPSE基因在胃癌细胞信号转导、生长发育、炎症反应及肿瘤转移等多项生物过程中的可能分子机制方法1 siRNA对胃癌细胞乙酰肝素酶基因表达及其生物学行为的影响①应用RT-PCR技术筛选HPSE基因高表达的胃癌细胞株。②设计、合成反义寡脱氧核苷酸(AS-ODN)及对照寡脱氧核苷酸(NS-ODN),转染高表达HPSE基因的胃癌细胞株,利用Real-Time PCR技术确定沉默效果最佳的siRNA浓度,并运用Real-Time PCR和Western Blot技术分别在mRNA和蛋白水平验证对HPSE基因表达的沉默效果。③应用透射电镜观察HPSE siRNA对胃癌细胞SGC-7901形态学的影响;采用Annexin V-FITC/PI双染流式细胞术检测HPSE siRNA对胃癌细胞SGC-7901凋亡的影响。④应用Matrigel侵袭实验和细胞迁移实验研究HPSE siRNA对胃癌细胞SGC-7901侵袭力和迁移能力的影响。2乙酰肝素酶反义寡核苷酸对胃癌细胞基因表达谱的影响应用Affymetrix Human U133 Plus2基因芯片技术,分别提取siRNA抑制HPSE基因表达前后胃癌细胞SGC-7901的总RNA,反转录成cDNA,进一步荧光标记后进行芯片杂交,杂交结果经扫描及软件分析,最后Ratio值为Cy3/Cy5(即实验组/对照组)。差异基因筛选标准为正标Ratio(Cy3/Cy5)≥2,同时反标Ratio(Cy3/Cy5)≤0.5.分析siRNA抑制HPSE基因表达后,胃癌细胞中受HPSE调控的下游基因表达谱的变化,并且部分上调及下调基因的表达水平用Real-Time PCR进行了验证。对于差异表达在2倍以上的基因,我们利用博奥公司的MAS3.0分析软件进行了GO分析,并对差异表达在1.5倍以上的基因进行了Pathway分析。结果1 siRNA对胃癌细胞乙酰肝素酶基因表达及其生物学行为的影响①RT-PCR技术检测胃癌细胞株中HPSE基因表达情况,结果显示SGC-7901细胞表达HPSE最高,故选用SGC-7901细胞为实验细胞模型。②RT-PCR技术及Real-Time PCR实验证实沉默效果最好的siRNA浓度为10 nM。③Real-Time PCR及Western Blot检测:相对于阴性对照NC组(无义siRNA对照组),siRNA沉默组的HPSE基因的mRNA水平和蛋白表达量显著降低。④siRNA沉默HPSE基因后,透射电镜结果显示胃癌细胞SGC-7901形态学发生典型的凋亡现象;Annexin V-FITC/PI双染流式细胞术检测发现凋亡细胞明显增多,由正常细胞的1.58%升高为8.45%。⑤Transwell细胞侵袭实验结果显示,siRNA沉默HPSE基因后的胃癌细胞SGC-7901侵袭到Transwell膜后面的细胞数较阴性对照组显著减少(P<0.01),表明HPSE基因沉默明显降低胃癌细胞的侵袭能力。利用细胞划痕实验检测细胞的迁移能力,结果显示,HPSE基因沉默的胃癌细胞在划痕后24h、36h的宽度明显大于对照组(P<0.05),表明抑制HPSE基因可明显降低胃癌细胞的迁移能力。2乙酰肝素酶反义寡核苷酸对胃癌细胞基因表达谱的影响Affymetrix芯片结果表明,siRNA沉默HPSE基因后,胃癌细胞SGC7901中VEGF信号通路的中心介导分子PRKCA和PRKCB的表达明显下降;介导VEGFR-2通路的锚定蛋白SHB、VEGFR-2的相互作用蛋白VE-cadherin、炎症因子IL-1a/IL-1b表达下降,介导天然免疫的分子DEFB1、黏附分子CD44表达升高。结论1 siRNA沉默HPSE基因后,降低胃癌细胞SGC-7901的侵袭和迁移能力;2 siRNA沉默HPSE基因表达后,胃癌细胞SGC-7901中VEGF信号通路的中心介导分子PRKCA和PRKCB的及传递该通路信号的重要分子SHB和VE-cadherin表达均下降,但跨膜糖蛋白CD44表达升高,这些分子改变可能共同参与了HPSE干涉后的血管生成抑制过程。3 siRNA沉默HPSE基因后,SHB、VE-cadherin表达下降,CD44表达升高,FAK通路受到抑制,这些因素可能共同作用导致胃癌细胞SGC-7901的凋亡增加。4 siRNA沉默HPSE基因后,炎症因子IL-1a/IL-1b表达下降、能抑制炎症反应的CD44黏附分子表达增加以及炎症负调控因子HO-1表达增加,可能共同参与HPSE干涉后对炎症反应的抑制作用。