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背景与目的微小RNA(microRNA,miRNA)是一类内源性的非编码多功能小分子RNA。其作用机制是通过与下游目的靶基因mRNA分子的3′端非编码区结合并抑制该mRNA分子的翻译。本实验研究miR-17-92基因簇及成员miRNAs在骨肉瘤组织和骨肉瘤细胞株中的表达及miRNA-19b(miR-19b)在骨肉瘤细胞中的功能,并且探索其可能的分子机制。方法运用普通PCR和实时定量PCR方法检测21例骨肉瘤组织和同一患者的邻近正常骨组织中miR-17-92基因簇的表达,并根据临床资料评估miR-17-92基因簇的临床意义。运用实时定量PCR检测分析MG-63、U-2OS和SaOS-2骨肉瘤细胞和人成骨细胞hFOB1.19中miR-17-92基因簇6个成员miRNA的表达情况,筛选单个miRNA和骨肉瘤细胞株进行下一步实验;构建miR-19b Inhibitor质粒,使用miR-19b Inhibitor和阴性对照(质粒NC)转染骨肉瘤MG-63细胞;利用实时定量PCR检测MG-63细胞中miR-19b的表达变化,运用MTS方法观察转染前后MG-63细胞增殖能力的变化;流式细胞术检测转染前后MG-63细胞周期情况;Tunel法和流式细胞术检测转染前后MG-63细胞凋亡情况;Transwell细胞侵袭实验观察转染前后MG-63细胞侵袭能力的改变。运用TargetScan、MiRanda、MiRD、RNA22和Mirwalk等生物信息学方法对miR-19b靶基因进行预测,Western blot和实时定量PCR方法检测了转染前后MG-63细胞中MFN1的表达;双萤光素酶报告基因实验鉴定miR-19b与靶基因MFN1之间的关系。结果1. miR-17-92基因簇在所有的骨肉瘤组织中都有表达,且在肿瘤组织中的表达明显高于在正常骨组织中的表达,同时miR-17-92基因簇的表达与患者的年龄、性别、肿瘤部位、分化程度无关,而与肿瘤发生转移相关;2.六个成员miRNAs中,miR-19b在MG-63、U-2OS和SaOS-2骨肉瘤细胞株中明显高表达;miR-19b在骨肉瘤MG-63细胞中表达最高,因而选择miR-19b和MG-63细胞进行后续实验;3.外源性降低miR-19b的表达能显著抑制骨肉瘤MG-63细胞的增殖、侵袭能力,使细胞周期停滞在G1期,同时促进细胞凋亡;4.miR-19b直接负性调控抑癌基因MFN1的表达。使用生物信息学方法分析,预测出MFN1是miR-19b的靶基因。双荧光素酶报告系统证实MFN1是miR-19b的下游靶点;实时定量PCR和Western Blots进一步证实转染miR-19b inhibitor后,靶蛋白表达出现明显差异。结论1. miR-17-92基因簇在骨肉瘤组织和骨肉瘤细胞中高表达,miR-17-92基因簇高表达和骨肉瘤患者远期发生转移相关,与年龄、性别、肿瘤部位、分化程度等无关,提示miR-17-92基因簇高表达潜在的导致肿瘤转移,其可以作为骨肉瘤患者预后的一个指标。2.miR-19b在骨肉瘤发病是致癌性miRNA。抑制miR-19b表达,可以明显抑制骨肉瘤MG-63细胞增殖和侵袭能力,促进凋亡;提示miR-19b表达水平可能参与细胞功能的分子调控,有可能成为骨肉瘤治疗的分子靶点。3.在MG-63细胞中miR-19b和抑癌基因MFN1的蛋白和mRNA表达水平呈现负相关性。miR-19b在骨肉瘤中的显著上调可能通过负调控下游靶基因MFN1的表达来参与骨肉瘤的发生发展过程,提示miR-19b有成为骨肉瘤诊断或治疗新靶点的潜在可能性。