能量胁迫状态下肿瘤分泌miRNA的分选机制的研究

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microRNAs(miRNAs)是一类内源的长约22 nt的单链非编码小RNA。miRNAs主要通过与靶基因的mRNA的3’ UTR区结合,抑制mRNA的翻译或者使mRNA发生降解,从而抑制靶基因蛋白表达,进而影响到各种生理病理活动。近年来的研究表明,miRNAs不仅参与到细胞内许多生理病理过程,而且miRNAs还可以被包裹进外泌体中(Exosomes,Exos),分泌到细胞外。分泌miRNAs会在外泌体的协助下,被运送到另一个靶器官中,通过下调靶器官中基因的表达,调节靶细胞的生物学功能。这说明分泌miRNAs可以作为一种新型的细胞间的交流工具。研究中发现,分泌miRNAs的分泌并不是被动性的,而是一种主动的选择和包裹。在不同的生理病理条件下,分泌miRNAs的表达谱发生明显的改变,这提示不同的刺激条件可以刺激细胞产生特异的分泌miRNAs,说明分泌miRNAs具有刺激-分泌偶联性。但是目前对分泌miRNAs的分选机制仍然不是很清楚,这项研究还留有很大的空白。肿瘤微环境在肿瘤的发生发展过程中起着重要的作用。肿瘤微环境由成纤维细胞、免疫细胞、内皮细胞组成。在强烈的生长压力下,肿瘤细胞能通过细胞因子与微环境相互作用调控肿瘤的生长。我们之前的研究已经证明肿瘤细胞可以将miR-214分泌到Treg细胞,miR-214会下调PTEN基因的表达并促进免疫逃逸;此外,我们发现分泌的miR-150可以被递送到内皮细胞中并促进血管的生成。最近我们观察到,在能量胁迫状态(葡萄糖饥饿)下,肿瘤细胞可以将miR-19a/b分泌到外泌体中,而且外泌体中miR-19a/b的浓度与能量应激的程度呈正相关,表明miR-19a/b是能量代谢相关的miRNA,可能在肿瘤发生发展中起重要作用。但是,能量刺激miR-19a/b分泌的机制仍然不清楚。我们相信揭示分泌miRNA的分泌机制可以为我们控制肿瘤的生长提供有效的方法。在这里,我们使用基于Crispr/Cas 9系统的大规模筛选策略。简单地说,我们使用Crispr/Cas9 sgRNA文库感染肿瘤细胞,然后筛选单基因敲除的细胞,并在能量胁迫状态下验证外泌体中miRNA的分泌情况。在我们的研究中,我们发现EEF1E1基因敲低细胞分泌的miR-19a和miR-21减少,这表明EEF1E1基因与能量胁迫状态下外泌体中miRNA的分选有重要关系。总之,本研究试图找出肿瘤来源的分泌miRNA在能量胁迫状态下的分选机制,这可能揭示肿瘤发生发展的新机制,并为抑制肿瘤生长提供新的方法。
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