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背景与目的甲状腺癌是最常见的甲状腺恶性肿瘤,且发病率呈逐年增长趋势,严重影响人类健康。二甲双胍是一种口服双胍类降糖药,由于其降糖效果安全有效,成为国内外专家公认的治疗2型糖尿病的一线药物。近些年多项研究报导,二甲双胍可以抑制肿瘤的发生发展,不仅能减少糖尿病患者的肿瘤发生率,还能抑制糖尿病合并甲状腺癌患者的肿瘤生长,改善甲状腺癌患者的预后,但其具体机制尚不清楚。我们研究小组前期研究发现miR-21在甲状腺癌组织中高表达,并且采用二甲双胍处理甲状腺乳头状癌IHH4细胞后发现:(1)二甲双胍呈时间浓度依赖性地抑制IHH4细胞的增殖,并使细胞G0/G1期比例增高,S及G2/M期比例均降低,细胞凋亡率增高;(2)Microarray芯片技术检测结果显示:二甲双胍处理IHH4细胞后,差异表达变化的miRNAs有一共有114个,筛选出表达差异显著且具有研究意义的miRNAs,包括下调的miR-125a、miR-21以及表达上调的miR-29b-3p;差异变化的miRNAs相关靶基因生物学功能分析显著富集于信号转导及转录调控;KEGG分析Pathway条目显著富集于肿瘤相关信号通路等。因此,本文在前期研究的基础上,进一步探讨二甲双胍是否可以通过调控miR-21的表达,控制下游信号通路,从而抑制人甲状腺乳头状癌细胞的增殖,探索二甲双胍抗甲状腺癌的有关分子机制。方法1.体外培养人甲状腺乳头状癌IHH4细胞,予以二甲双胍处理48h,采用qRT-PCR法检测IHH4细胞miR-21的表达水平,并检测细胞增殖相关基因PTEN、AKT的表达水平,验证二甲双胍对miR-21、PTEN和AKT的作用。2.体外培养人甲状腺乳头状癌IHH4细胞,分别转染miR-21 mimics、miR-21inhibitor,上调或下调miR-21的表达,采用qRT-PCR法检测PTEN、AKT基因的表达水平,验证miR-21对PTEN、AKT的影响。3.分别转染miR-21 mimics、miR-21 inhibitor入IHH4细胞后,予以二甲双胍干预48h,采用qRT-PCR法检测PTEN和AKT基因的表达水平,采用Western blot法检测PTEN、pAKT蛋白的表达水平,明确miR-21表达上调或下调对二甲双胍干预下细胞增殖相关基因PTEN、AKT表达的作用。4.将miR-21 mimics、miR-21 inhibitor转染入IHH4细胞后,予二甲双胍干预48h,采用CCK-8法检测细胞增殖活性,明确miR-21表达上调或下调对二甲双胍干预下IHH4细胞增殖的影响。5.将miR-21 mimics、miR-21 inhibitor转染入IHH4细胞后,予二甲双胍干预48h,采用流式细胞仪检测细胞凋亡率,明确上调或下调miR-21的表达对二甲双胍干预下IHH4细胞凋亡的作用。结果1.相较于对照组,二甲双胍干预IHH4细胞后miR-21表达明显下降,PTEN基因的表达增高,AKT基因表达降低。2.转染miR-21 mimics入IHH4细胞后,miR-21表达明显增高,PTEN基因表达降低,AKT基因表达增高,转染miR-21 inhibitor后miR-21表达明显下降,PTEN基因表达增高,AKT基因表达降低。3.转染miR-21 mimics后,二甲双胍促进PTEN表达、抑制AKT表达的作用减弱;反之,转染miR-21 inhibitor后,二甲双胍促进抑癌基因PTEN表达及抑制下游基因AKT表达的作用增强。4.转染miR-21 mimics过表达miR-21后,二甲双胍抑制IHH4细胞增殖的作用有所减弱;miR-21 inhibitor与二甲双胍发挥协同作用,抑制IHH4细胞的增值。5.MiR-21过表达可以部分消除二甲双胍诱导IHH4细胞凋亡的作用,下调miR-21表达能够轻微的协同二甲双胍诱导IHH4细胞凋亡。结论二甲双胍可能通过抑制miR-21,上调抑癌基因PTEN的表达,抑制AKT信号通路,从而抑制甲状腺乳头状癌IHH4细胞的增殖。