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背景:结节性硬化症是一种常染色体显性遗传的神经皮肤综合征,好发于儿童,常可引起多器官或系统内的肿瘤,包括皮肤口鼻三角区皮脂腺瘤、视网膜胶质瘤、肾血管平滑肌脂肪瘤、心脏横纹肌瘤和肺淋巴管肌瘤病等。该病患者常可见9号染色体上TSC1或16号染色体上TSC2的突变,分别导致hamartin或tuberin的功能障碍。这两种蛋白可形成复合物,调节mTOR的活性,因此TSC1或TSC2的突变可导致mTOR活化从而影响细胞增殖与分化。因此,mTOR抑制剂雷帕霉素和依维莫司被应用于临床治疗结节性硬化症的相关肿瘤和mTOR异常活化的肿瘤,但具有一定的局限性,还需要进一步研究mTOR活化而导致疾病的具体机制,以求为疾病的治疗提供新策略。PRAS40(由AKT1S1基因编码)是AKT的底物,也是mTORC1的亚基。分别在T246与S183位点被AKT及mTOR磷酸化,同时也可以影响这两条信号通路的活化。因此PRAS40在PI3K和mTOR信号通路中占据着重要的地位。MiR-142-3p属于非编码小RNA分子,能够通过与目的m RNA结合而调控其表达。近年来研究显示,miR-142-3p可抑制肿瘤的发生发展,在多数肿瘤内的表达水平均有下调。研究表明,在结节性硬化症患者的血清内,miR-142-3p的表达水平下降。而本课题组前期研究显示,PRAS40是miR-142-3p的靶点之一,miR-142-3p通过结合PRAS40 m RNA的3’UTR,抑制其表达。胞嘧啶碱基C5位甲基化是哺乳动物基因组的一种表观遗传修饰,在转录调控中起重要作用。TET家族是一类5-甲基胞嘧啶双加氧酶,包括TET1、TET2和TET3,能够将被修饰的基因组碱基5-甲基胞嘧啶(5m C)转化为5-羟甲基胞嘧啶(5hm C),进而催化其转变为5-甲酰胞嘧啶(5f C)及5-羟基胞嘧啶(5ca C),然后经DNA损伤修复机制致DNA去甲基化。有研究显示,在肿瘤中TET家族蛋白突变可通过上调编码miRNA的DNA甲基化水平而导致miRNA表达下降;另外还有学者发现雷帕霉素可诱导TET2的表达。目的:研究PRAS40对结节性硬化症相关肿瘤的发生、发展的影响;探索PRAS40与mTOR的关系及mTOR调控PRAS40表达的机制;期待为结节性硬化症及其相关肿瘤的诊断与治疗提供新思路。方法:通过Western blot或RT-qPCR检测Tsc2-/-MEF细胞及Tsc2+/+MEF细胞中PRAS40蛋白质或m RNA的表达水平;用雷帕霉素处理Tsc2-/-MEF细胞后,经Western blot和RT-qPCR分别检测细胞内PRAS40的蛋白质及m RNA水平,并通过CCK-8实验检测细胞的增殖差异;利用RT-qPCR检测Tsc2-/-MEF与Tsc2+/+MEF细胞之间miR-142-3p的表达差异。miR-142-3p转染Tsc2-/-MEF后,通过CCK-8及western blot实验比较各组之间增殖变化及PRAS40表达水平变化。对TCGA数据库中肾癌、乳腺癌和肺癌的RNAseq数据进行GSEA分析,分析mTOR信号通路活化与PRAS40 m RNA表达水平之间的关系。通过RT-qPCR检测Tsc2-/-MEF与Tsc2+/+MEF细胞之间TET1、TET2的表达差异,及雷帕霉素处理Tsc2-/-MEF后TET1、TET2的表达水平变化。通过GSEA分析研究mTOR信号通路活动与TET1及TET2之间的关系。结果:1.与Tsc2+/+MEF细胞相比,Tsc2-/-MEF细胞中的PRAS40蛋白质及m RNA表达水平均上调;雷帕霉素处理Tsc2-/-MEF细胞后,PRAS40蛋白质及m RNA表达水平均下调;2.敲低PRAS40明显抑制Tsc2-/-与Tsc2+/+MEF细胞细胞增殖,且抑制作用不受mTOR活性影响;3.TCGA肺癌、肾癌和乳腺癌组织样本RNAseq结果分析显示,AKT1S1的m RNA表达水平与mTOR信号通路活化呈正相关;4.在Tsc2-/-MEF细胞中过表达mir-142-3p可抑制PRAS40的表达及细胞增殖;5.与Tsc2+/+MEF细胞相比,Tsc2-/-MEF细胞中的miR-142-3p表达水平下降;6.TCGA肺癌和肾癌组织样本RNAseq结果分析显示,TET1及TET2的表达与mTOR信号通路活动呈负相关。结论:1.mTOR活化后抑制TET/miR-142-3p表达从而促进PRAS40表达增高;2.敲低PRAS40抑制mTOR活化依赖性与非依赖性的细胞增殖。