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背景:结直肠癌(CRC)约占全球每年诊断出的癌症及其相关死亡数的10%,是全世界位列第三的恶性肿瘤,也是癌症死亡的第二大原因。SF3A3基因定位于染色体1p34.3,编码剪接因子SF3a蛋白复合物的亚基3,分子量为60k Da。在癌症中剪接因子经常发生突变和表达失调,作为剪接体发挥功能重要组成部分的SF3A3在癌症中特别是结直肠癌中研究较少。通过GEO(Gene Expression Omnibus)数据库分析以及检测临床结直肠癌组织样本以及人结直肠癌细胞系,发现SF3A3在结直肠癌中显著高表达,结合SF3A3在行使剪接体调控功能方面以及其在某些癌症中的报道,我们猜测SF3A3在CRC中可能为促癌因子。由于其发挥促癌作用的具体分子机制还不清楚,因此,本课题旨在研究SF3A3在CRC细胞中所起的作用和分子机制。积极为CRC的治疗和筛查寻找新的分子靶点。研究方法:1、对GEO数据库结直肠癌基因芯片数据中SF3A3的表达水平进行分析并通过免疫组化实验检测SF3A3在结直肠癌临床样本中的表达水平以及通过Western Blot、RT-PCR检测SF3A3在结直肠癌细胞系中的表达水平。2、在结直肠癌细胞中通过si RNA敲降SF3A3和通过腺病毒转染过表达SF3A3后,分别通过CCK-8、平板克隆形成、ki-67染色和流式细胞术检测结直肠癌细胞的增殖和凋亡能力,通过划痕实验和Transwell实验分别检测结直肠癌细胞的迁移和侵袭能力。3、通过Western Blot实验分别检测SF3A3敲降和过表达后对CRC细胞中PI3K/AKT/m TOR通路的影响。结果:1、SF3A3在结直肠癌中的表达情况(1)GEO数据库分析SF3A3在CRC中高表达运用R(4.0.3)软件分析GEO数据库中采集的GSE21815数据库中结直肠癌组织的表达谱芯片数据中的SF3A3表达水平,使用“limma”包进行差异分析、“ggplot2”包绘制火山图、“gplots”包绘制热图。结果显示,SF3A3的表达在结直肠癌组织中显著上调。(2)SF3A3在临床结直肠癌组织中高表达免疫组化(IHC)检测结果显示,结直肠癌癌组织中SF3A3的表达量显著高于配对的癌旁组织。(3)SF3A3在结直肠癌细胞系中的表达情况通过Western Blot和RT-PCR在三株人CRC细胞系(HCT116、SW620、SW480)和一株正常人结直肠上皮细胞系(FHC)中检测SF3A3的表达水平。结果显示,SF3A3在SW620细胞系中表达水平最高,在HCT116细胞系中表达次之,而在FHC中表达最低。所以选择SW620细胞作为后续敲降SF3A3的结直肠癌细胞系,选择HCT116细胞作为后续过表达SF3A3的结直肠癌细胞系。2、SF3A3在结直肠癌发生发展中的作用(1)SF3A3 si RNA序列筛选合成三条SF3A3 si RNA(si SF3A3-1、si SF3A3-2、si SF3A3-3)序列和一条Negative control(NC)序列,分别转染SW620细胞。RT-PCR和Western Blot实验结果显示,si SF3A3-3的敲降效率最高,SF3A3蛋白表达水平和SF3A3 m RNA表达水平显著降低。(2)过表达SF3A3腺病毒效率检测在HCT116细胞中进行SF3A3基因过表达腺病毒以及阴性对照腺病毒转染,Western Blot实验结果显示,SF3A3过表达腺病毒组中SF3A3蛋白表达水平显著高于对照组。(3)SF3A3敲降对结直肠癌细胞功能的影响通过CCK-8实验、平板克隆形成实验和ki-67染色实验检测敲降SF3A3对SW620细胞增殖能力的影响。CCK-8和平板克隆形成结果显示,敲降SF3A3后明显抑制SW620细胞的增殖能力。使用免疫荧光染色法检测ki-67表达水平,免疫荧光结果显示,敲降SF3A3后ki-67表达量显著降低,表明细胞增殖能力被显著抑制。使用Annexin V/FITC通过流式细胞仪检测SF3A3对SW620细胞凋亡能力的影响。流式细胞术结果显示,敲降SF3A3后显著增强SW620细胞的凋亡能力。(4)SF3A3过表达对结直肠癌细胞功能的影响CCK-8实验和平板克隆形成实验的结果显示,在HCT116细胞中腺病毒过表达SF3A3后显著增强其增殖能力。使用Annexin V/FITC通过流式细胞仪检测在HCT116细胞中过表达SF3A3对其凋亡能力的影响,结果显示在HCT116细胞中过表达SF3A3后显著抑制了其凋亡能力。3、SF3A3调控结直肠癌细胞增殖和凋亡的机制Western Blot结果显示,在SW620细胞中敲降SF3A3后显著降低了p-PI3K、p-AKT473以及p-m TOR的表达,在HCT116细胞中过表达SF3A3后p-PI3K、p-AKT473、p-m TOR的表达水平显著升高。表明SF3A3可能调控PI3K/AKT/m TOR通路,从而对CRC细胞的增殖和凋亡能力产生影响。结论:综上所述,SF3A3是结直肠癌发生发展中的促癌因子,能够调控PI3K/AKT/m TOR通路,从而对CRC细胞的增殖、凋亡能力产生影响。