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背景与目的:微小RNA(microRNAs, miRNA)是一类具有高度保守性的大小为20~25个核苷酸(nucleotide, nt)的非编码小RNA。成熟后的miRNA与其靶信使RNA(messenger RNA, mRNA)的3’UTR靶位序列完全或不完全配对后,可抑制靶mRNA的转录后翻译,参与调节生物的发育、细胞的分化、增殖和凋亡等。近年来诸多研究表明miRNA与肿瘤的发生、发展关系密切,某些miRNA在胶质瘤中呈特异性表达。我们在前期工作中利用芯片技术,研究人类WHO各种组织病理分型的胶质瘤、正常人脑组织及胶质瘤细胞系中miRNAs表达谱,发现一些在胶质瘤组织及细胞中表达较正常脑组织下调的miRNAs,let-7a即是其中之一。let-7a作为一个具有肿瘤抑制作用的miRNA,已经在多种肿瘤组织中被证实,但在脑胶质瘤中的表达和作用研究还处于刚刚起步阶段。K-ras是Ras家族中的一员,诸多研究证明其通过下游信号通路与肿瘤的发生和发展密切相关。我们在前期工作中发现K-ras的表达随胶质瘤级别增加而增强。PTEN的表达与胶质瘤的发生密切相关,并且PTEN与K-ras下游的PI3K/AKT和MEK/ERK信号通路之间具有密切的调控关系。本研究通过上调胶质瘤细胞中let-7a表达水平及k-ras回复实验验证let-7a与K-ras在胶质瘤细胞中的靶向调控关系及对胶质瘤细胞生物学特征的影响,并研究其在不同PTEN表型的人脑胶质瘤细胞中细胞生物学特征的影响及其作用机制,从而为let-7a能够作为胶质瘤诊断和治疗靶点提供依据。研究方法:1利用实时荧光定量PCR检测不同级别胶质瘤标本及正常脑组织中let-7a的表达情况。2U87和U251细胞中转染let-7a,通过MTT实验、流式细胞术、transwell实验和划痕实验研究let-7a对胶质瘤细胞增殖、周期、凋亡、侵袭和迁移的影响。3利用生物信息学、荧光素酶报告基因实验和western blot实验研究let-7a与K-ras的靶向调控关系。免疫组化实验方法检测胶质瘤中K-ras的表达情况,并结合let-7a表达情况分析let-7a与K-ras在胶质瘤中的相关性。4U87和U251细胞中转染let-7a或共转染let-7a与K-ras(无3’UTR),通过MTT实验、流式细胞术、transwell实验和划痕实验等回复实验研究K-ras是否为let-7a影响胶质瘤细胞增殖、周期、凋亡、侵袭和迁移的功能性靶位。5Western blot实验检测let-7a转染后,胶质瘤中细胞中PTEN的表达。通过转染PTEN siRNA下调LN229细胞(PTEN野生型)中PTEN的表达。在LN229与LN229(PTEN siRNA)中通过MTT实验、流式细胞术、transwell实验和划痕实验研究let-7a通过靶向调控K-ras对不同PTEN表达情况下的胶质瘤细胞增殖、周期、凋亡、侵袭和迁移的影响。并结合步骤4的结果分析PTEN的不同表型[U87(PTEN缺失型),U251(PTEN突变型),LN229(PTEN野生型),LN229(PTEN siRNA)]对let-7a影响胶质瘤细胞功能及K-ras回复作用的影响。6应用Western blot实验研究在不同PTEN表型的胶质瘤细胞中上调let-7a表达后对K-ras下游信号通路的影响。7采用体内实验进一步检验let-7a对胶质瘤的影响和对K-ras及其下游信号通路的调节作用。研究结果:1与正常脑组织相比,胶质瘤组织中的let-7a表达下调。2在U87和U251细胞中上调let-7a后可以抑制胶质瘤细胞增殖,促使胶质瘤细胞阻滞在G0/G1期,诱导细胞凋亡增加,并抑制细胞的侵袭与迁移,且let-7a对两种胶质瘤细胞的抑制效果无统计学差异。3Let-7a可以靶向结合于K-ras的3’UTR抑制K-ras的表达,在胶质瘤组织中let-7a表达与K-ras表达呈负相关。4回复实验中,let-7a的抑瘤作用可以被K-ras(无3’UTR)回复,进一步说明let-7a是通过靶向调节K-ras抑制胶质瘤细胞恶性表型。5转染let-7a后,胶质瘤细胞中PTEN表达上调。在LN229和LN229(PTENsiRNA)细胞中let-7a在抑制胶质瘤细胞增殖,促使胶质瘤细胞阻滞在G0/G1期,诱导细胞凋亡增加,及抑制细胞的侵袭与迁移等方面没有差异。并且在与K-ras(无3’UTR)共转染后,上调的let-7a同样无法引起上述的肿瘤抑制效果。结合结果4的数据可以说明let-7a通过靶向调节K-ras抑制胶质瘤细胞恶性表型与PTEN的表达水平无关。6在U87、U251、LN229和LN229(PTEN siRNA)细胞中上调let-7a后,pAKT、pERK、pmTOR、pBAD和MMP9的表达下调。说明let-7a通过靶向调节K-ras抑制胶质瘤细胞恶性表型的机制是抑制了K-ras下游PI3K/AKT和MAPK/ERK信号通路,且其抑制作用与PTEN表达水平无关。7let-7a显著抑制裸鼠皮下肿瘤生长,免疫组化实验进一步证实let-7a对K-ras、pAKT及pERK表达的调控。研究结论:1let-7a可以在体内外通过靶向抑制K-ras表达抑制胶质瘤细胞增殖、诱导细胞阻滞在G0/G1期、促使细胞凋亡明显增加和降低细胞侵袭及迁移能力。2let-7a通过靶向调控K-ras抑制K-ras下游PI3K/AKT和MAPK/ERK信号通路,进而抑制胶质瘤恶性表型,其抑制作用与PTEN的表达水平无关。综上所述,我们认为let-7a通过靶向调节K-ras抑制胶质瘤恶性表型与PTEN的表达水平无关。