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目的:脉络膜黑色素瘤(Choroidal melanoma,CM)是成人最常见的原发性眼内恶性肿瘤,且转移率和死亡率极高。探索新的有效的诊疗方法一直是CM科学研究的重点。近些年来,脂质代谢的重编程被认为是肿瘤发生发展中的重要事件。硬脂酰辅酶A去饱和酶1(Stearoyl-Co A desaturase 1,SCD1)作为脂质合成的关键酶,可以将饱和脂肪酸(SFA)转化为单不饱和脂肪酸(MUFA),是参与细胞增殖、分化和存活以及信号通路调控的核心调节因子。越来越多的证据表明,SCD1在肿瘤的发生发展中起到了至关重要的作用。在众多肿瘤组织中,SCD1均呈现高表达且与不良预后相关。进一步的研究显示,SCD1能够促进肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移并且与肿瘤干细胞特性、肿瘤的耐药机制以及肿瘤微环境密切相关。因而SCD1有可能成为CM治疗的关键靶分子。目前,学者们普遍认为SCD1在肿瘤组织中表达增加是因为肿瘤的代谢适应。为了满足细胞不断复制和质膜生物合成的需求,肿瘤细胞在重建稳态的过程中发展了有效的脂代谢机制。SCD1作为重要的促癌基因,揭示其高表达的调控机制尤为重要。综上,本研究从临床标本检测、生物信息学分析、体外实验和体内实验等多个方面,共同探究SCD1在脉络膜黑色素瘤中发挥的促癌作用及维持其高表达可能依赖的调控机制,为有效的治疗方法的研发提供理论基础。方法:1.检测SCD1在CM中的表达含量并分析SCD1与预后的关系收集CM和非肿瘤脉络膜组织。通过免疫组化实验检测组织中SCD1的表达和分布情况。通过Western blot实验检测SCD1蛋白的表达含量。通过GEPIA网站葡萄膜黑色素瘤的数据资料,分析SCD1的表达量与疾病预后的关系。2.体外和体内实验检测SCD1的表达对CM细胞增殖的作用通过Western blot实验检测CM细胞系MUM-2B和OCM-1中SCD1蛋白的表达含量。对SCD1表达较高的MUM-2B细胞转染敲减SCD1表达的si RNA,对SCD1表达较低的OCM-1细胞转染过表达SCD1的慢病毒。使用Western blot实验检测转染后CM细胞中SCD1的蛋白表达量。通过CCK-8实验、RTCA实时增殖实验和EDU实验检测转染后CM细胞的增殖能力。进行裸鼠皮下成瘤实验,向4-6周BALB/c裸鼠皮下注射稳定转染SCD1 shRNA的MUM-2B细胞,观察并记录异种移植瘤的生长情况。2周后处死小鼠,分离移植瘤。称量并记录移植瘤重量,使用免疫组化检测组织中SCD1和PCNA的表达及分布。3.转录组测序寻找SCD1调控的下游通路对稳定敲减SCD1的细胞和对照细胞进行转录组测序。对差异表达基因进行富集分析,寻找SCD1调控的细胞通路。提取稳定敲减SCD1的细胞和对照细胞中的细胞核蛋白、细胞浆蛋白以及细胞总蛋白。通过Western blot实验检测SCD1和P53蛋白的表达量。通过细胞的免疫荧光定位实验检测P53蛋白的分布。通过IP实验验证P53与SCD1蛋白的结合。回复实验验证SCD1通过P53对CM细胞增殖能力的影响。通过流式细胞术检测稳定敲减SCD1的细胞和对照细胞的细胞周期情况。通过Western blot实验检测细胞周期相关蛋白的表达量。4.探究维持SCD1表达和功能稳定的机制通过CCK-8实验和RTCA实时增殖实验检测敲减SCD1后1周和1个月的CM细胞的增殖能力。通过流式细胞术检测敲减SCD1后1周和1个月的CM细胞的细胞周期情况。通过q RT-PCR实验和Western blot实验检测敲减SCD1后1周和1个月的CM细胞中SCD1的表达含量。甾醇调节原件结合蛋白(SREBP1)是调控SCD1表达的转录因子,同时也是调控胆固醇摄取和生成的关键因子。通过总胆固醇检测试剂盒和游离胆固醇检测试剂盒检测细胞中胆固醇的含量。通过q RT-PCR实验检测SREBP1 m RNA的表达含量。分别使用蛋白合成抑制剂放线菌酮(Cycloheximide,CHX)和蛋白酶体抑制剂(MG132)处理CM细胞,并通过Western Blot检测细胞中SREBP1前体蛋白的表达量。提取CM细胞中的细胞核蛋白及细胞浆蛋白,并通过Western Blot检测细胞中SREBP1前体蛋白和成熟体蛋白的表达量。通过蛋白分子对接预测SCD1和SREBP1前体蛋白结合的可能性。使用IP实验验证SCD1和SREBP1前体蛋白的结合。结果:1.SCD1在CM组织中呈现高表达且与患者的不良预后相关。Western blot和IHC结果显示,与非肿瘤的脉络膜组织相比,CM组织中SCD1的表达量更高。GEPIA2网站分析显示,SCD1表达量较高的患者生存时间更短。2.SCD1能够促进CM细胞的恶性增殖。体外实验证实,敲减SCD1后CM细胞增殖能力显著下降。相应的,过表达SCD1后CM细胞的增殖能力显著提高。裸鼠成瘤实验表明,敲减SCD1会抑制异种移植瘤的生长,且移植瘤组织中SCD1的表达量与增殖细胞核抗原(PCNA)的表达呈现正相关。3.SCD1能够通过抑制P53入核促进CM细胞的恶性增殖。转录组测序的结果显示,差异基因主要富集在P53通路和细胞周期相关蛋白中。Western blot结果显示P53本身的蛋白表达没有显著变化。Western blot和细胞的免疫荧光定位实验显示,敲减SCD1的表达会增加P53蛋白细胞核内的表达量。IP实验证实P53能够与SCD1结合。回复实验证实,SCD1是通过P53调控CM细胞恶性增殖的。细胞周期检测结果显示,敲减SCD1的表达后,CM细胞中G1期细胞的百分比显著提高。相应的,在过表达SCD1后,CM细胞中G1期细胞的百分比显著下降。Western blot结果显示,敲减SCD1后CDK6、cyclin D、cyclin E和CDC2的表达均有不同程度的降低,其中CDK6和cyclin D的下调最为明显。相应的,过表达SCD1后CDK4、cyclin D和cyclin E的表达均有不同程度的升高。4.SCD1通过抑制SREBP1的剪切成熟维持CM细胞的稳定增殖。细胞增殖实验显示,敲减SCD1对CM细胞增殖的抑制作用会随着培养时间的延长而消失。细胞周期的变化也伴随细胞增殖能力的恢复发生了相应的回调。在敲减SCD1后1个月时,q RT-PCR和Western blot结果显示,CM细胞中SCD1m RNA和蛋白水平的表达量都得到了恢复。同时,CM细胞中总胆固醇和游离胆固醇的含量增多,提示我们SREBP1作为调控胆固醇摄取和生成的关键因子,其功能增强了。q RT-PCR及Western blot结果显示,CM细胞中SREBP1 m RNA和SREBP1前体蛋白水平的表达量没有显著变化,但细胞核内SREBP1成熟体蛋白的表达量显著增加。蛋白分子对接的预测显示,SCD1与SREBP1的前体蛋白之间能够形成7个氢键,具有结合的可能性。IP实验证实了,在CM细胞中SCD1能够与SREBP1的前体蛋白结合。结论:SCD1在CM组织中呈现高表达且与患者的不良预后相关。SCD1能够通过抑制P53入核和调控细胞周期蛋白的表达促进CM细胞的恶性增殖。在CM中,SCD1能够通过抑制SREBP1的剪切成熟来减少SREBP1对SCD1自身转录表达的促进作用,进而维持SCD1表达及功能的稳定。