【摘 要】
:
【背景】m6A修饰是真核细胞mRNA最常见的转录后修饰之一,这个过程通常是:书写酶调节了癌基因或抑癌基因的信使RNA的m6A修饰,随后阅读酶识别并进一步调节基因的表达;同时,擦除酶将癌基因或抑癌基因的mRNA中m6A擦去,使阅读酶不能发挥其基于m6A修饰的分子生物学作用,从而达到调节癌基因或抑癌基因表达的目的。总之,m6A修饰系统中的书写酶、擦除酶和阅读酶共同动态调节m6A修饰水平,其可影响着mR
【基金项目】
:
国家自然科学基金(81773153;8190101006);
论文部分内容阅读
【背景】m6A修饰是真核细胞mRNA最常见的转录后修饰之一,这个过程通常是:书写酶调节了癌基因或抑癌基因的信使RNA的m6A修饰,随后阅读酶识别并进一步调节基因的表达;同时,擦除酶将癌基因或抑癌基因的mRNA中m6A擦去,使阅读酶不能发挥其基于m6A修饰的分子生物学作用,从而达到调节癌基因或抑癌基因表达的目的。总之,m6A修饰系统中的书写酶、擦除酶和阅读酶共同动态调节m6A修饰水平,其可影响着mRNA稳定、剪接成熟与随后蛋白质的翻译等关键的细胞生物学过程。近年来,肿瘤相关基因(即癌基因或抑癌基因)的表达的调控方面的证据更加证实了m6A对肿瘤的发生与发展有着重要的影响。m6A修饰通过影响癌基因或抑癌基因的表达,进而影响着诸多癌症特征:维持增殖信号、逃避生长抑制、抵抗细胞死亡、诱导血管生成、激活入侵和转移、改变能量代谢与免疫逃避破坏等。分子生物学机制上,m6A修饰是转录后调控的重要环节,调控很多已知或未知的RNA是参与肿瘤进展的重要癌基因或抑癌基因,如SNAIL或p53。FBXW7作为类肿瘤发生发展中重要的抑癌基因,越来越多的研究聚焦其上游调控机制的探索。哺乳动物细胞内存在多种路径调控FBXW7,包括p53、Pin1、C/EBP-δ、hes5和micro RNA等。然而,FBXW7与m6A修饰系统的关键酶的关系,以及在肺癌中FBXW7的表达可能如何被m6A修饰所调节,这些问题是仍未被探索研究。【目的】1.探究肺腺癌细胞中FBXW7 mRNA的m6A修饰水平。2.探究METTL3在肺腺癌组织、细胞水平的表达情况及其与肺腺癌的预后相关性。3.探究“METTL3-FBXW7”轴对肺腺癌恶性表型的作用。4.探索METTL3影响肺腺癌发生与发展的分子生物学机制。【方法】1.通过进行MeRIP-qPCR实验分析FBXW7 mRNA m6A甲基化修饰水平,并通过TCGA数据库分析FBXW7与m6A修饰系统相关蛋白的相关性。2.利用慢病毒构建了METTL3过表达或敲减细胞的稳转株,研究METTL3在肺腺癌细胞中的功能。3.通过进行Western blotting实验分析METTL3对FBXW7蛋白表达的影响;4.通过进行免疫组织化学染色实验分析METTL3、FBXW7蛋白表达水平在肺腺癌组织与正常肺旁组织的相关性。5.通过进行Western blotting、CCK-8、细胞凋亡和裸鼠荷瘤实验研究“METTL3-FBXW7”轴对肺腺癌发生与发展的作用。6.使用公开的数据集评估了METTL3 mRNA表达与肺腺癌患者生存期之间的预后相关性。7.通过进行RT-PCR、Western blotting、RNA半衰期测定、蛋白质稳定性、荧光素酶报告基因和RIP实验分析METTL3对FBXW7蛋白表达的分子机制。【结果】1.肺腺癌细胞中FBXW7 mRNA均含有丰富的m6A修饰,肺腺癌中FXBW7的表达与大部分m6A修饰系统相关蛋白表达呈正相关关系。2.METTL3在肺腺癌细胞中过表达上调了FBXW7蛋白水平。3.正常肺旁组织中METTL3蛋白和FBXW7蛋白水平高于肺腺癌组织,FBXW7蛋白表达与METTL3蛋白表达水平呈正相关关系。4.METTL3促进了肺腺癌细胞中凋亡相关分子(cleaved caspase 3和Bax)的蛋白表达水平,同时抑制了FBXW7经典靶基因Mcl-1和c-Myc的蛋白表达水平。5.METTL3促进了肺腺癌细胞凋亡并阻碍了其增殖,METTL3 mRNA在肺腺癌中低表达且与较差的肺腺癌预后相关。6.FBXW7过表达挽救了因METTL3敲减而受损的体内与体外的抗肿瘤表型。7.METTL3通过促进FBXW7的翻译进而促进FBXW7蛋白水平的表达,而不影响FBXW7 mRNA半衰期及FBXW7蛋白稳定性。【结论】我们的发现证明,在蛋白水平上FBXW7表达与m6A修饰系统的书写酶METTL3表达正相关,并发挥了至关重要的肿瘤抑制功能。METTL3在肺腺癌组织中呈现低表达,可能扮演着抑癌基因的角色,其抑制了肺腺癌细胞的增殖并促进其凋亡。此外,METTL3增加了FBXW7 mRNA的CDS的m6A修饰,进而增强了肺腺癌中FBXW7的翻译。因此,本研究深入探究了METTL3介导的m6A修饰的抗癌作用,并揭示了其潜在的分子生物学调节机制,表明METTL3介导的FBXW7 mRNA的m6A修饰是预防和治疗肺腺癌的有希望的治疗策略。
其他文献
研究背景及目的失血性休克(hemorrhagic shock,HS)指机体因创伤或失血性疾病导致短时间内大量丢失血液,进而引起严重多器官损伤最终导致死亡的病理状态。及时、快速控制出血及早期正确有效的复苏是失血性休克救治的关键环节。针对创伤失血性休克,目前国内外指南一致推荐“损伤控制性复苏策略”,其核心内容之一即“允许性低血压”的实施,也就是在出血尚未控制的阶段,采用“限制性液体复苏”和“止血性复苏
【研究背景】乳腺癌(Breast cancer,BC)现已超过肺癌跃居恶性肿瘤之首。虽然三阴性乳腺癌(Triple negative breast cancer,TNBC)占比较少,但侵袭性强,而且由于缺乏内分泌治疗及靶向治疗的有效靶点,预后一般很差。多柔比星(Doxorubicin,DOX)属于蒽环类药物,在早期和晚期乳腺癌的治疗中可显著改善TNBC的整体生存率、延缓疾病进展,但容易产生心脏毒性
研究背景食管癌是全球第六大癌症相关致死因素,也是严重威胁人类健康的疾病之一。食管癌按照组织学主要可分为两大类型:食管鳞状细胞癌(Esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)与食管腺癌(Esophageal adenocarcinoma,EAC)。据统计,ESCC占全球所有食管癌病例的90%,并且主要发生在亚洲,东非和南美。中国是ESCC的高发地区,全世界将近50
骨性错牙合畸形是一种严重的错牙合畸形,正畸治疗难度较大,而在儿童生长发育时期对错牙合畸形进行早期矫治可以缓解错牙合畸形的程度甚至纠正颌骨畸形。骨性错牙合畸形的早期矫治依赖于发育期颅颌面部骨缝对机械力学刺激的生物学响应。生长发育时期颅颌面部骨缝中存在大量间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),近来研究发现这个细胞群体中含有一些特异性的细胞亚群。其中Gli1(gliom
涎腺腺样囊性癌(Salivary adenoid cystic carcinoma;SACC)是最为常见的唾液腺恶性肿瘤之一。其具有的嗜神经侵袭(Perineural invasion;PNI)特性,是国内外众多学者关注的热点之一。研究表明,神经营养因子在肿瘤神经侵袭中发挥重要作用,甘丙肽(Galanin;GAL)作为一种广泛分布于中枢和周围神经系统的神经多肽,不但具有神经营养和神经保护的作用,也
【研究背景】胃癌(Gastric cancer,GC)是常见的恶性肿瘤,在全世界范围内,其发病率和死亡率分列第五和第三位。在中国,胃癌的发病率和死亡率在恶性肿瘤中均排名第二。据统计,每年因胃癌死亡人数达到67.9万人。肠型胃癌的发展模式遵循Correa模型,其中肠化生(Intestinal metaplasia,IM)是重要的胃癌癌前病变。无论是否根除幽门螺杆菌(Helicobacter pylo
背景:胶质瘤(Glioma)是最常见的颅内恶性肿瘤。异柠檬酸脱氢酶(Isocitrate dehydrogenase,IDH)突变是胶质瘤最重要的遗传学改变,存在于70%~90%的II-III级胶质瘤和继发性胶质母细胞瘤(Secondary glioblastoma)。研究认为,突变型IDH产生的D-2羟基戊二酸(D-2-Hydroxyglutarate,D-2HG)是一种癌代谢物,可以导致表观遗
研究背景根据《中华医学百科全书》对热射病的分类定义指出,劳力性热射病(exertional heat stroke,EHS),是指在炎热潮湿的环境中剧烈运动而引起的严重中暑,区别于非劳力性热射病(classic heat stroke,CHS),多发生在健康、年轻个体。以体温急剧升高,多器官功能不全为主要表现,起病急骤,病死率高,严重威胁患者生命。热射病免疫紊乱由肠道损伤引起,贯穿整个疾病过程,是
【研究背景】围术期神经认知紊乱(Perioperative Neurocognitive Disorders,PND)是对围术期认知功能改变、损伤的统称,是患者术后长期严重的并发症之一,严重影响患者生活质量,加重社会医疗和家庭经济负担。由于PND的发病机理不清,缺乏有效的防治措施,PND已成为全球性的健康难题之一。随着医疗、科技水平提高,中国已逐步进入老龄化社会,越来越多的人会在一生中经历多次手术
【研究背景】脑电图电发作(Electrographic seizures,ESz)是急性脑炎(Acute encephalitis,AE)患者常见的一种临床特征,可导致神经功能缺损加重、引起慢性癫痫形成。ESz可分为电临床发作(伴临床发作)和仅电发作(不伴临床发作)两种模式,且多数ESz表现为仅电发作模式,其临床表现不典型,极易漏诊。因此,早期识别AE患者ESz的危险因素,探索ESz与临床预后的关