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胶质瘤(gliomas)是最常见的原发性恶性神经肿瘤,高级别胶质瘤预后差,术后复发率高、致残率高,这和肿瘤细胞高增殖、高侵袭的生长特性有关。因此对胶质瘤细胞的恶性生长行为进行研究将有助于进一步理解胶质瘤的恶性生物学,对其治疗提供思路和方向。microRNAs(MiRNAs)是一系列短小的、约20-24nt的非编码RNA,通过影响mRNA的稳定性和翻译,参与多细胞生物体中基因表达的转录后调控。已有大量研究报道miRNA与包括胶质瘤在内的肿瘤密切相关。Mir-4310是一个近年来新发现的miRNA,有报道发现其与结肠癌相关,但在胶质瘤中的功能和机制还未有任何报道。在本次研究中,我们分析了 miR-4310,SP1和PTEN在胶质瘤中的关系,并提出SP1-miR-4310-PTEN-PI3K-AKT的分子信号传导通路,这个通路的存在促进了胶质瘤细胞的增殖、侵袭和迁移,我们的研究扩展了胶质瘤细胞信号传导网络,对于胶质瘤的治疗提供了新的思路。第一章miR-4310对胶质瘤细胞生物学功能的影响及其分子机制方法:(1)利用qPCR分析8例非肿瘤脑组织、26例胶质瘤组织miR-4310表达量的关系。(2)首先利用慢病毒载体构建可以稳定表达miR-4310的U87和LN229细胞系及其对照组。然后利用EdU、MTT实验、transwell实验、boyden实验与划痕实验观察miR-4310对细胞增殖、侵袭和迁移能力的影响,确定miR-4310在胶质瘤细胞中的功能;(3)为了明确miR-4310促进胶质瘤细胞增殖、侵袭和迁移能力的机制,利用Western blot检测miR-4310对EMT、PI3K/AKT通路相关蛋白表达的影响。结果:(1)通过qPCR我们发现胶质瘤患者miR-4310的表达量较非肿瘤患者高(2)在EdU、MTT实验、transwell实验、boyden实验与划痕实验中结果显示在U87、LN229细胞中过表达miR-4310显著促进了胶质瘤细胞的增殖、侵袭和迁移;抑制miR-4310显著抑制了胶质瘤细胞的增殖、侵袭和迁移。这提示miR-4310 具有促进胶质瘤细胞的增殖、侵袭和迁移的作用。(3)Western blot结果显示过表达miR-4310使胶质瘤细胞中ZEB1、N-Cadherin、p-PI3K、p-AKT 上调,E-Cadherin、P21、P27 蛋白下调;抑制 miR-4310可使胶质瘤细胞中 ZEB1、N-Cadherin、p-PI3K、p-AKT 下调,E-Cadherin、P21、P27蛋白上调。这提示miR-4310通过EMT相关基因和PI3K/AKT通路调控胶质瘤细胞的增殖、侵袭和迁移生物学行为。第二章裸鼠皮下成瘤证明miR-4310在体内仍具有生物学功能方法:10只裸鼠进行皮下成瘤实验。30天后断颈处死,收取肿瘤并对肿瘤进行免疫组织化学染色(IHC)。结果:10只裸鼠中,有9只裸鼠成瘤成功,1只中途死亡。成瘤成功裸鼠中有8只裸鼠右后腿(种植U87-LV-miR-4310细胞系)肿瘤体积、重量、ki-67和PCNA阳性率显著高于左后腿(种植U87-LV-NC细胞系),1只裸鼠左右肿瘤无明显差异。提示过表达miR-4310提高了胶质瘤细胞体内成瘤能力。第三章miR-4310靶向PTEN介导PTEN转录后翻译方法:(1)利用TargetScan软件分析筛选miR-4310靶基因。用Western Blot蛋白印迹、qPCR、IHC、双荧光素酶报告基因试验验证。(2)在 U87-LV-miR-4310 和 LN229-LV-miR-4310 过表达 PTEN,利用 EdU、MTT 实验、transwell 实验、boyden 实验观察 PTEN 对 U87-LV-miR-4310 和 LN229-LV-miR-4310增殖、侵袭和迁移能力的影响。同时利用Western blot检测过表达PTEN对两细胞系体内EMT相关基因以及PI3K/AKT信号通路相关基因的影响。结果:(1)miR-4310与PTEN具有两个结合位点。miR-4310在蛋白水平上而非RNA水平上调控PTEN。(2)过表达 PTEN 显著抑制了 U87-LV-miR-4310 和 LN229-LV-miR-4310 的增殖、侵袭和迁移;Western blot结果显示过表达PTEN使两细胞系中ZEB1、N-Cadherin、p-PI3K、p-AKT 下调,E-Cadherin 蛋白上调。第四章SP1通过结合miR-4310启动子区域促进其表达方法:利用生物信息学方法预测SP1与miR-4310启动子的结合位点。过表达SP1通过qPCR观察miR-4310表达量是否发生变化,同时利用染色质免疫沉淀(CHIP)、电泳凝胶迁移实验(EMSA)、双荧光素酶基因报告实验验证SP1是否与miR-4310启动子区域结合。结果:通过生物信息学分析SP1与miR-4310启动子区域有两个结合位点。过表达SP1可以使miR-4310表达量升高,CHIP、EMSA、双荧光素酶基因报告实验进一步证明SP1与miR-4310启动子区域有两个结合位点。第五章临床病例中miR-4310、PTEN、SP1与胶质瘤预后的关系。方法:利用组织芯片以及CGGA数据库分析miR-43 10、PTEN、SP1三者表达量的关系,以及各自与胶质瘤预后的关系。结果:miR-4310表达量与SP1呈正相关,miR-4310、SP1高表达与胶质瘤的不良预后相关,PTEN高表达与胶质瘤良性预后相关。