uORF调节UCA1-miR-627-5p-NR2C2环路影响胶质瘤细胞生物学行为的机制研究

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目的:胶质瘤是中枢神经系统内最常见的原发恶性肿瘤,在所有的颅内肿瘤中占有比例高达10%-15%。目前,手术治疗结合放化疗是治疗胶质瘤主要手段,但是由于胶质瘤恶性程度高且极易复发,导致患者的中位生存期为12-15个月。本研究旨在研究NR2C2-5’UTR-47aa-ORF、UCA1,miR-627-5p和NR2C2在调控胶质瘤细胞生物学行为的作用,并探讨其分子机制,即NR2C2-47aa-uORF通过UCA1能否通过miR-627-5p调节转录因子NR2C2并影响下游蛋白SPOCK1的表达调节胶质瘤细胞生物学行为,直接调控NR2C2的表达并以此抑制环路发挥的对胶质瘤细胞生物学行为的调控作用。研究方法:首先对人正常星型胶质细胞(NHA)、U87、U251胶质瘤细胞和人胚肾细胞HEK293T进行细胞培养。应用Real-timePCR实验检测lnc-UCA1、miR-627-5p、NR2C2和GAPDH的表达水平。应用Western blot方法检测NR2C2、SPOCK1、uORF和GAPDH在正常脑组织(NBTs)、胶质瘤组织(GTs)、人正常星型胶质细胞和胶质瘤细胞中的表达。免疫组织化学实验检测47aa-uORF在胶质瘤组织和正常脑组织中的表达水平。应用Cell Counting Kit-8、Transwell小室、流式细胞仪等仪器和试剂盒分别检测U87和U251胶质瘤细胞的增殖能力、迁移侵袭能力和凋亡能力的变化,通过细胞转染方法构建lnc-UCA1沉默的胶质瘤细胞系,构建miR-627-5p过表达和表达沉默的瞬时转染细胞系、NR2C2过表达和表达沉默的细胞系,构建47aa-uORF过表达细胞系;Real-time PCR实验方法检测lnc-UCA1、miR-627-5p、NR2C2和GAPDH的RNA表达水平,应用Western blot方法检测NR2C2、SPOCK1、47aa-uORF和GAPDH的表达水平。研究其在胶质瘤细胞生物学行为中的作用。双荧光素酶基因报告系统检测lnc-UCA1和miR-627-5p、mi R-627-5p和NR2C2的靶向结合作用。ChIP实验验证NR2C2分别与SPOCK1和lnc-UCA1的启动子区的结合作用。裸鼠肿瘤移植实验检测lnc-UCA1、NR2C2和47aa-uORF对肿瘤的生长以及对荷瘤裸鼠的生存时间的影响。结果:本研究发现lnc-UCA1在胶质瘤组织和胶质瘤细胞中表达增加,发挥促癌基因作用。沉默lnc-UCA1能够导致U87和U251细胞的增殖、迁移和侵袭能力受到抑制但是可以促进细胞发生凋亡。MiR-627-5p在胶质瘤组织和细胞中表达水平较低,起到抑癌基因的作用。过表达miR-627-5p导致胶质瘤细胞的增殖,迁移和侵袭能力受到抑制并可以促进细胞发生凋亡;而沉默mi R-627-5p则导致胶质瘤细胞的增殖能力,迁移和侵袭能力受到促进但抑制了胶质瘤细胞发生凋亡。同时本文首次发现lnc-UCA1可以靶向结合miR-627-5p并调控其表达,沉默lnc-UCA1或过表达miR-627-5p降低NR2C2的表达。NR2C2在胶质瘤组织及细胞中表达水平增加。沉默NR2C2导致U87和U251细胞的增殖能力、迁移和侵袭能力受到抑制并促进胶质瘤细胞的凋亡;而过表达NR2C2导致相反结果:促进U87和U251细胞的增殖、迁移和侵袭但是抑制胶质瘤细胞发生凋亡。SPOCK1在胶质瘤组织和细胞中高表达。MiR-627-5p与NR2C2 mRNA的3,UTR区结合。沉默lnc-UCA1通过增加miR-627-5p的水平,抑制NR2C2蛋白的表达,抑制胶质瘤细胞的生物学行为。转录因子NR2C2通过与SPOCK1的启动子区结合增加SPOCK1的表达。过表达NR2C2促进SPOCK1的表达,沉默NR2C2减少SPOCK1的表达。过表达miR-627-5p通过负性调控NR2C2降低SPOCK1的表达,沉默miR-627-5p通过上调NR2C2促进SPOCK1的表达,以此调控胶质瘤细胞的增殖、迁移侵袭和凋亡。NR2C2能够与lnc-UCA1的启动子区结合,过表达NR2C2能显著上调lnc-UCA1的表达,形成反馈环路调控胶质瘤细胞生物学行为。47aa-uORF在胶质瘤组织和胶质瘤细胞中低表达,过表达47aa-uORF抑制NR2C2的表达,抑制反馈环路产生的生物学功能从而调控胶质瘤生物学行为。沉默UCA1联合过表达47aa-uORF和沉默NR2C2抑制裸鼠移植瘤生长和延长荷瘤裸鼠的生存期。结论:1.Lnc-UCA1在胶质瘤组织和细胞中高表达,miR-627-5p低表达。沉默lnc-UCA1、过表达miR-627-5p抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移及侵袭能力,促进细胞凋亡。2.Lnc-UCA1特异性结合miR-627-5p。NR2C2是miR-627-5p的靶基因。NR2C2与SPOCK1的启动子直接结合,并增强其转录活性。沉默lnc-UCA1通过降低其与miR-627-5p的结合,增加miR-627-5p对NR2C2的负性调控作用,抑制NR2C2的表达,抑制NR2C2对SPOCK1的转录作用,下调SPOCK1的表达,进而抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移及侵袭能力,促进细胞凋亡。3.NR2C2与lnc-UCA1的启动子区结合,促进其转录,形成正反馈调节环路。4.47aa-uORF降低NR2C2 mRNA的表达,抑制胶质瘤的恶性生物学行为。5.47aa-uORF通过抑制Lnc-UCA1-miR-627-5p-NR2C2反馈环路,进而抑制胶质瘤细胞的恶性生物学行为。
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