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乙肝病毒(hepatitis B virus,HBV)被公认为在肝癌发生与发展中扮演者着重要的角色。近年以来,乙肝病毒中各种突变体的发现被不断报道。本实验室之前的研究成果表明,乙型肝炎病毒X蛋白突变体Δ127X蛋白(HBxΔ127)具有促进肝癌病毒复制以及增殖的功能,其可与多种不同癌基因发生作用,进而影响细胞内多条相关的生存或凋亡路径。MicroRNAs(miRNAs)最早被报道发现于真核细胞,其是具有调控功能的一类非编码RNA,研究表明miRNAs在多种癌症的发生与发展过程中均异常表达,在癌细胞的增殖与调控方面发挥着重要的作用。miR-215是一种在肝癌中高表达的非编码RNA,但其具体的分子作用机制尚不清楚。为了进一步阐明HBxΔ127在促进肝癌发生与发展过程中的详细分子机制,本文探讨了miR-215在HBxΔ127促进肝癌细胞增殖中的作用及与之相关的分子机制。主要研究包括:
第一部分:HBxΔ127上调miR-215的表达水平
首先,在人类永生肝癌细胞系HepG2和H7402中瞬时转染HBx和HBxΔ127,且转染量分别呈剂量依赖,然后采用Real-time PCR的实验方法分别检测两组细胞系中miR-215的表达水平,Real-time PCR结果显示,与对照组相比,两组细胞系中Δ127X组的miR-215表达水平最高,而且呈剂量依赖性;为了深入研究HBxΔ127上调miR-215的相关机制,通过Real-time PCR检测了转基因鼠(0,6m,12m)中miR-215的表达水平,结果表明与对照组相比,12个月的老鼠中miR-215的表达含量明显上调。因此,HBxΔ127可以上调miR-215的表达水平。
第二部分:MiR-215促进肝癌细胞增殖及迁移
miR-215对肝癌细胞的调控作用尚不明确。为了验证HBxΔ127是否通过miR-215促进肝癌的发生与发展,在肝癌细胞系HepG2细胞系中瞬时转染miR-215,通过MTT的实验方法检测其对HepG2细胞增殖的影响。结果显示,与对照组相比,miR-215过表达的实验组对细胞的增殖与生长具有非常显而易见的促进作用,并且表现出明显的时间依赖性;为了进一步验证上述结论,在肝癌细胞系HepG2-Δ127中干扰miR-215的表达,肝癌细胞的增殖则明显被抑制;划痕实验结果显示,在肝癌细胞系HepG2细胞系中瞬时转染miR-215后,与对照组相比,过表达miR-215的肝癌细胞组迁移能力明显增强;反之,在HepG2-Δ127中干扰miR-215的表达,结果显示,干扰miR-215后的肝癌细胞HepG2-Δ127的迁移能力明显下调;动物成瘤的实验结果显示,当HepG2-Δ127中的miR-215被干扰后,老鼠的成瘤能力明显被抑制。综上所述,在体外细胞试验和体内动物试验中,miR-215均具有促进肝癌细胞增殖的能力。
第三部分:MiR-215下调蛋白酪氨酸磷酸酶受体T(PTPRT)的表达水平
首先,利用GenBank软件预测出miR-215的靶基因为抑癌基因蛋白酪氨酸磷酸酶受体T(PTPRT)。然后,在肝癌细胞系HepG2细胞系中瞬时转染miR-215,运用RT的实验方法检测PTPRT的表达水平,实验结果表明,与对照组相比,随着miR-215转染量的逐步上调,PTPRT的表达量呈逐步下调的情况,且呈现剂量依赖性;在肝癌细胞系HBxΔ127细胞系中瞬时转染anti-miR-215,然后运用RT的实验方法检测PTPRT的表达水平,实验结表明,随着anti-miR-215转染量的逐步上调,PTPRT的表达量呈逐步上调的情况,且呈剂量依赖性。以上实验结果显示,miR-215可以抑制PTPRT的表达。
第四部分:MiR-215和PTPRT在HBxΔ127促进肝癌细胞增殖中的作用
首先,我们利用GenBank和MatInspector等软件预测出miR-215的启动子区域,且初步预测出其可能靶向的目的基因为PTPRT基因。然后,利用Prime5.0设计出miR-215的启动子区域的PCR扩增引物,并且以H7402细胞系的基因组作为模板,将扩增产物克隆至荧光素酶报告基因载体pGL3-Basic上,最终进行测序以挑选出连接成功的阳性克隆体。另一方面,利用Prime5.0设计出PTPRT基因的3-UTR端引物,以正常细胞系LO2细胞系所得的cDNA作为模板,将扩增片段克隆至载体pGL3-Control上,最终进行测序鉴定并选出连接成功的阳性克隆。在肝癌细胞系HepG2细胞系中,双荧光素酶报告基因的实验结果表明,与对照组相比,过表达miR-215实验组中PTPRT的启动子活性明显被下调,且呈剂量依赖性;相反,在HBxΔ127细胞系中,双荧光素酶报告基因的实验结果表明,与对照组相比,anti-miR-215实验组中PTPRT的启动子活性明显被上调。综上所述,miR-215可以下调蛋白酪氨酸磷酸酶受体T(PTPRT)的表达水平。
综上所述,该研究表明,HBxΔ127通过上调miR-215的表达水平,而后下调蛋白酪氨酸磷酸酶受体T(PTPRT)的表达进而实现其促进肝癌细胞增殖的功能和作用。该研究有助于进一步深入揭示HBxΔ127促进肝癌发生和发展的分子机制,对治疗肝癌具有重要的参考价值。