MicroRNA-143/145通过调控ErbB-3在乳腺癌中发挥抑癌作用

来源 :天津医科大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:pingzidege
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乳腺癌是在一种在全世界女性群体中高发的恶性肿瘤。已经有许多文献报道酪氨酸激酶受体家族在乳腺癌中的重要作用,目前研究较多的是该家族的ErbB-2基因,但是也有研究发现ErbB-3在乳腺癌中也具有重要作用。大量研究表明miRNA与乳腺癌细胞的增殖、凋亡、侵袭和转移以及耐药性等诸多生物学行为密切相关。因此,我们猜测在乳腺癌中有某种miRNA会通过调控ErbB-3基因来发挥抑癌作用。MicroRNA (miRNA)是一种内源性的非编码小分子单链RNA,长度大约在22个核苷酸左右。miRNA通过与靶基因的mRNA分子3’端非编码区域(3’-UTR)的种子序列(seed sequence)互补配对,使的靶基因的mRNA分子在翻译水平受到抑制或特异性的对mRNA分子进行切割,从而可以在转录后水平上对靶基因的表达进行调控。首先,我们通过大量的文献检索并进行结果分析发现ErbB-3基因在乳腺癌的发生发展过程中发挥了重要作用,该基因对乳腺癌细胞的增殖、分化以及其对化疗药物的敏感性都具有十分重要的影响。接下来我们对有报道过的在乳腺癌中发挥重要作用的miRNA进行检索,并通过TargetScan、PicTar、miRnada等在线共享生物信息学软件对检索结果进行分析,我们发现miR-143以及miR-145极有可能通过调控ErbB-3基因在乳腺癌中发挥了极其重要的抑癌基因的作用;第二步,我们选择了乳腺癌细胞系MCF-7作为实验研究的对象。当miR-143以及miR-145在该细胞系中过表达时我们发现ErbB-3的mRNA并未发生变化,但是其蛋白水平却发生了明显的下降,而当这两种miRNA的表达水平被抑制时,mRNA同样不发生变化,蛋白水平却有了一定水平的升高;第三步,我们构建了含有ErbB-3基因3’-UTR的荧光素酶基因报告载体,通过荧光素酶基因报告实验证明了miR-143以及miR-145是通过直接结合到ErbB-3的3’-UTR上来发挥对ErbB-3的调控作用的;第四步,我们发现miR-143以及miR-145通过调控ErbB-3基因,从而对MCF-7细胞的增殖以及迁移发挥重要的影响;第五步,我们构建了含有miR-143以及miR-145表达基因的慢病毒载体,通过慢病毒感染MCF-7细胞,我们得到了稳定的过表达miR-143以及miR-145的MCF-7细胞系,在该细胞系内,ErbB-3基因的mRNA同样未发生变化,而蛋白水平相对于正常MCF-7表达降低。我们用该稳转细胞系以及未作处理的MCF-7细胞,通过转染过表达质粒而高水平表达ErbB-3的MCF-7细胞分为三组在C57小鼠腋下进行了植瘤。发现慢病毒感染过的细胞系所形成的肿瘤与普通MCF-7细胞形成的肿瘤比较体积缩小,重量明显减轻。而高水平表达ErbB-3的MCF-7细胞形成的肿瘤组织在体积和重量上都有明显升高。通过以上实验结果我们证明,原癌基因ErbB-3通过影响肿瘤细胞的增殖以及迁移能力在乳腺癌的形成发展过程中发挥着极其重要的促进作用。miR-143以及miR-145可以负向的调控ErbB-3基因在乳腺癌细胞中的表达水平从而抑制乳腺癌细胞的增值以及迁移能力,因而在乳腺癌形成以及发展过程中发挥重要的肿瘤抑制因子的作用。本次研究的意义在于通过研究乳腺癌发生发展过程中发挥重要作用的miRNA以及其与癌基因ErbB-3之间的调控关系,我们加深了对miRNA在乳腺癌形成以及进展过程中所发挥的重要作用的认识,并且证实了ErbB-3作为癌基因在乳腺癌发生发展过程中扮演了重要角色,可以作为乳腺癌治疗的针对性靶点。而miRNA可能通过针对于该靶点在乳腺癌的治疗中发挥重要作用。对于乳腺癌的监测,治疗靶点的筛选,以及临床新药物的研发具有重要的指导意义。
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