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研究背景和目的:前列腺癌严重影响着世界范围内的男性健康,该疾病在男性癌症中的患病率已位居第二位,前列腺癌在中老年男性中的发病率随年龄的增长快速上升,该疾病难以治疗并且致死率也非常高,对人类的健康产生严重的威胁。所以目前依据前列腺癌的发病机制寻找该疾病的预防以及治疗靶点和新方法迫在眉睫。近年来的报道显示,前列腺癌的发病机制主要有雄性激素依赖性前列腺癌以及包括原发性和继发性的激素非依赖性前列腺癌,并且指出雄性激素依赖性前列腺癌在该疾病的发生发展过程中占据重要位置。近来的研究发现微小RNA-103(microRNA-103,miR-103)调控程序性细胞死亡因子10(programmed cell death factor 10,PDCD10)在前列腺细胞中的表达对前列腺癌的发生发展具有较大影响,并且在前列腺癌发病机制中具有非常关键的作用。PDCD10能够调控机体细胞的凋亡过程,对维持机体细胞的健康存活具有非常重要的作用,当PDCD10在前列腺细胞中的表达失调会引起前列腺病变,甚至最终能够引起前列腺癌变,同时PDCD10在人类细胞中的分布非常广泛,能够参与人体多种疾病的生理病理程序,目前已经发现PDCD10在多种癌症中发挥非常重要的调控作用。此外miR-103是一类miRNA,目前已发现其在直结肠癌等多种癌细胞中调控癌症的发生发展过程。miRNAs一般通过调控与癌症相关基因的表达,发挥致癌或者抑癌功能。目前研究发现miR-103可能通过与靶基因的非编码区结合调控目的基因在细胞中的表达,进而影响该基因功能的发挥,最终对多种癌症的发病过程进行调控。采用生物信息学方法(使用miRanda、TargetScan、PicTar等软件)对miR-103和PDCD10基因的靶向匹配关系进行预测,发现PDCD10可能是miR-103的潜在靶基因。综上,miR-103对PDCD10在前列腺细胞中表达的调控与前列腺癌的发生发展可能具有紧密联系,但是目前对于mi R-103和PDCD10与前列腺癌之间的联系以及两者之间的调控模式尚未有研究,所以相关的重要科学问题急需深入了解及研究。因此,本课题拟研究miR-103及PDCD10在前列腺癌患者癌细胞中的表达变化,并且以两者之间的表达变化模式为切入点,阐明miR-103及PDCD10在前列腺癌发病机制中作用,有助于从新的位点了解前列腺癌的发病机制,为前列腺癌的预防和治疗提供新的靶点及理论基础。研究方法:1.利用Real-time PCR方法检测miR-103在前列腺癌患者组织和前列腺癌细胞系中的表达变化规律,并对结果进行统计学分析。2.运用Western blotting以及Real-time PCR方法检测PDCD10在前列腺癌患者组织和前列腺细胞系中的表达变化规律,并对结果进行统计学分析。3.体外实验中,利用MTT实验、流式细胞实验、细胞计数以及细胞转染等方法检测miR-103以及PDCD10对前列腺癌细胞的增殖、凋亡以及细胞周期的影响。另外利用酵母双杂实验检测miR-103对PDCD10与MST4互作的影响,利用Western blotting以及Real-time PCR方法检测miR-103对ERK蛋白磷酸化的影响,利用荧光素酶报告系统分析miR-103与PDCD10的靶向关系。研究结果:1.miR-103在前列腺癌患者组织和前列腺癌系中表达显著低于正常对照。2.体外实验中,miR-103在前列腺癌细胞中的表达变化与前列腺癌细胞的增殖率、侵袭呈负相关性,与前列腺癌细胞的凋亡率呈正相关性;miR-103在前列腺癌细胞中超表达时,能够抑制癌细胞由G1期向S期转变。3.在前列腺癌患者中,PDCD10在前列腺癌组织和细胞系中的表达量显著高于正常前列腺内皮细胞。4.在体外实验中,PDCD10在前列腺癌细胞中的表达变化与前列腺癌细胞的凋亡呈负相关,与前列腺癌细胞的增殖率、侵袭呈正相关;在前列腺细胞中PDCD10蛋白能够与MST4蛋白互作,并且两者能够协同表达,PDCD10表达上调与ERK蛋白的磷酸化呈现正相关性,同时能够增加前列腺癌细胞抵御氧化应激对细胞的伤害。5.PDCD10的表达可以受miR-103直接调控,miR-103在前列腺癌细胞中超表达时会抑制PDCD10的表达,并且引起MST4蛋白在前列腺癌细胞中的表达下调,ERK蛋白的磷酸化水平也下降,导致前列腺癌抵御氧化应激的能力下降。研究结论:1.在前列腺癌患者癌细胞中miR-103表达下降,PDCD10的表达水平上升,miR-103表达下降以及PDCD10表达上调会引起前列腺癌细胞持续增殖,阻碍细胞凋亡。2.在前列腺癌细胞中,miR-103能够通过直接调控靶基因PDCD10的表达抑制前列腺癌细胞的增殖、侵袭,同时抑制前列腺癌细胞周期由G1期向S期转变。3.miR-103能够通过抑制抑制PDCD10的表达,使得MST4蛋白表达下降以及ERK磷酸化水平下降,最终引起前列腺癌细胞抵抗氧化应激刺激的能力下降。4.miR-103靶向调控PDCD10抑制前列腺癌的发生和进展,为前列腺的治疗提供了新的理论依据和新的靶点。