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背景和目的食管癌是常见的消化系统恶性肿瘤,全世界范围内在癌症导致的死亡中食管癌位列第六,2018年约50.9万人死于食管癌,约占所有癌症相关死亡的5%。食管鳞状细胞癌(Esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)是其最常见的亚型,主要分布在中国北部,伊朗东北部和南非。目前有足够的流行病学证据支持食用高温食品和饮料是ESCC的重要危险因素。例如在中国北方,尤其是太行山地区,如河南林州市,人们习惯于喝热水,这导致林州是全国范围内ESCC发生率最高的地区之一。长期以来,人们一直猜测食用热食热饮与ESCC之间的关系。尽管有证据表明热刺激与ESCC之间存在正相关,但其潜在机制仍不清楚。长链非编码RNA(lncRNA)是长度大于200个核苷酸的非编码RNA。目前的研究证明,lncRNA在细胞周期调控、表观遗传调控等多种生命活动中发挥着至关重要的作用,成为遗传学研究热点。MicroRNA(miRNA)是一种小型,高度保守的单链非编码RNA,通常由20至24个核苷酸组成。它可以特异性结合靶mRNA的3’-末端非编码区(3’-UTR)并诱导靶mRNA降解或抑制翻译过程,导致生物学功能的改变,例如细胞增殖,分化和凋亡。据报道,在哺乳动物暴露于各种应激源后,lncRNA和miRNA的表达谱将发生变化,但是关于其受热调控的改变却鲜有报道。本研究中,我们模拟人食用热食及热饮的习惯,首先构建热刺激诱导的大鼠食管癌前病变动物模型。然后,通过转录组测序技术(RNA-seq)分析lncRNA和miRNA的表达谱,筛选出差异表达的lncRNA LTCONS00014107和miRNA miR-29b-2-3p,并猜测 LTCONS00014107 可能为 miR-29b-2-3p 前体,两者共同在热刺激诱导的食管鳞癌中发挥作用,并进一步通过细胞热刺激实验和细胞表型实验进行验证。最后,通过数据库分析和qRT-PCR技术发现miR-29b-2-3p潜在的靶基因可能是GAS7,通过对GAS7在食管癌中的作用研究,进一步明确LTCONS00014107-miR-29b-2-3p-GAS7轴在热刺激诱导的食管癌变过程中的发生机制,为热刺激诱导的食管鳞癌的防治提供一定的实验基础和理论依据。方法1.构建热刺激诱导的大鼠食管癌前病变动物模型,HE染色法检测热刺激对大鼠食管粘膜的影响。2.将各组大鼠食管组织进行RNA-seq,筛选与热刺激相关的差异表达的lncRNAs 和 miRNAs。3.通过设计差异表达的lncRNA LTCONS00014107的特异性qRT-PCR引物来验证RNA-seq数据,并在大鼠细胞中确定其与miR-29b-2-3p的关系。4.在大鼠皮肤成纤维细胞(RS1)中,利用siRNA敲低LTCONS00014107表达,通过MTT、Soft agar克隆形成实验研究其生物学功能。5.利用qRT-PCR技术,检测miR-29b-2-3p在食管鳞癌细胞中的表达情况。6.构建miR-29b-2-3p sponge载体沉默miR-29b-2-3p的表达,利用慢病毒上调rniR-29b-2-3p的表达,并通过MTT、平板克隆和Soft agar克隆形成实验研究其在食管鳞癌中的生物学功能。7.利用生物信息学网站预测,结合相关文献报道,筛选miR-29b-2-3p调控的靶基因,并通过qRT-PCR技术验证miR-29b-2-3p与靶基因之间的关系。结果1.长期饮用65℃热水可导致大鼠食管黏膜癌前病变。2.RNA-seq分析显示LTCONS00014107在大鼠食管组织中的表达下调,miR-29b-2-3p的表达上调。3.LTCONS00014107和miR-29b-2-3p的序列比对以及热刺激实验表明LTCONS00014107 的降解促进了 miR-29b-2-3p 的表达,LTCONS00014107 可能是miR-29b-2-3p的前体。4.敲低LTCONS00014107明显抑制RS1细胞的生长速度和克隆形成能力。5.与正常食管上皮细胞相比,miR-29b-2-3p在大多数食管鳞癌细胞系中表达上调。6.沉默miR-29b-2-3p抑制食管鳞癌细胞增殖和克隆形成能力,而过表达miR-29b-2-3p促进食管鳞癌细胞增殖和克隆形成能力。7.GAS7是miR-29b-2-3p的潜在靶基因,且两者的表达呈负相关。结论1.长期热刺激可诱发大鼠食管粘膜的癌前病变,导致LTCONS00014107的降解和miR-29b-2-3p的表达上调。2.miR-29b-2-3p通过抑制靶基因GAS7的表达,促进食管鳞癌细胞增殖和克隆形成。3.热刺激通过LTCONS00014107-miR-29b-2-3p-GAS7轴促进食管鳞癌的发生和发展。