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目的: 结肠癌是最常见的消化道恶性肿瘤之一,其发病率和癌症相关死亡率在世界位居第三位。结肠癌的治疗手段包括手术、放疗、化疗、靶向治疗等,但其预后仍不乐观。阐明结肠癌发生发展过程中的分子机制将可能为结肠癌治疗提供潜在的靶点。转录因子FOXM1(Forkhead box M1)属于叉头框蛋白家族,课题组前期对FOXM1的多项研究发现,FOXM1在结肠癌组织中高表达,且与患者不良预后相关;FOXM1能够促进结肠癌细胞的转移和化疗耐药等。然而,FOXM1在结肠癌中上调的机制尚不明确。MicroRNAs(miRNAs)是一类约22nt的短链非编码RNA,通过与靶基因的3非翻译区(3-UTRs)结合从而抑制基因表达。越来越多研究表明,miRNAs在肿瘤发生发展中发挥重要调控作用,以miRNAs为基础的治疗也为肿瘤治疗提供了新的方向。我们通过筛选发现miR-6868-5p能够靶向调控FOXM1,并可能影响血管生成,因此本课题将通过细胞生物学、分子生物学等手段阐明其在结肠癌血管生成中的作用及机制。 方法: 1、通过多个网站预测靶向FOXM1的miRNAs并取交集,利用qRT-PCR筛选对FOXM1表达调控最显著的miRNA。 2、利用荧光素酶报告基因、western blot实验明确miR-6868-5p对FOXM1的靶向调控作用。 3、在结肠癌细胞系中分别转染miR-6868-5p mimics和inhibitor,收集肿瘤上清处理人脐静脉内皮细胞HUVEC,检测内皮细胞增殖、迁移、管腔形成能力的改变。 4、在结肠癌细胞系中瞬时转染FOXM1过表达和干扰质粒,收集肿瘤上清处理HUVEC,检测内皮细胞增殖、迁移、管腔形成能力的改变。 5、进行拯救实验,在结肠癌细胞系中同时转染miR-6868-5p mimics和FOXM1过表达质粒,收集肿瘤上清处理HUVEC,检测内皮细胞增殖、迁移、管腔形成能力的改变。 6、利用生物信息学和qRT-PCR筛选FOXM1调控的血管生成因子,ChIP验证FOXM1对血管生成因子IL-8启动子的结合。 7、对荷瘤裸鼠予瘤内注射ago-miR-6868-5p mimics,测量肿瘤体积、检测肿瘤中血管密度,体内分析miR-6868-5p对结肠癌血管生成的抑制作用。 8、利用qRT-PCR、ChIP等实验分析FOXM1通过EZH2抑制pri-miR-6868转录的作用。 9、检测临床样本中miR-6868-5p、CD31的表达情况,进行相关性分析。 结果: 通过多个网站预测和实验验证,我们发现FOXM1能够被miR-6868-5p靶向抑制。过表达miR-6868-5p的结肠癌细胞的培养上清能够促进内皮细胞HUVEC的增殖、迁移和成环能力,抑制miR-6868-5p得到相反的效应。拯救实验表明,过表达FOXM1能逆转miR-6868-5p对内皮细胞功能的抑制作用。进一步机制研究发现,血管生成因子IL-8是FOXM1的下游直接靶基因,介导了miR-6868-5p/FOXM1信号轴对血管生成的调控作用。体内实验表明,给予miR-6868-5p能够明显抑制肿瘤血管生成,削弱肿瘤生长。此外,我们还发现FOXM1能够通过促进EZH2表达,使miR-6868启动子区H3K27me3水平升高,抑制pri-miR-6868的转录,从而形成miR-6868-5p与FOXM1的调控环路。最后,我们利用临床样本证实,miR-6868-5p在结肠癌组织中表达低于癌旁组织,肿瘤中miR-6868-5p表达水平与微血管密度成负相关。 结论: 课题发现了一个新的靶向FOXM1的miRNA——miR-6868-5p,目前关于miR-6868-5p的研究尚未见报道。本课题揭示了miR-6868-5p与FOXM1间的调控环路,并阐明了该环路在结肠癌血管生成中的作用。研究结果为结肠癌的治疗提供了新思路与靶点。