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在世界范围内,胃肠道肿瘤是人类最常见且最主要的导致癌症死亡的恶性肿瘤之一。近年来,肿瘤抑癌基因的表观遗传调控失调被认为是肿瘤发生与发展的重要机制。目的:我们发现了膜耦联的关键蛋白Junctophilin (JPH)的成员JPH3,该基因在胃肠道肿瘤中启动子被甲基化,因此我们希望通过相关实验进一步验证该基因的功能并阐明其与胃肠道肿瘤发生和发展的可能机制。方法:通过MSP (methylation-specific PCR)和BGS (bisulfite genome sequencing)检测JPH3的甲基化状态;通过半定量RT-PCR和免疫组化检测正常组织和肿瘤组织中JPH3的表达水平,并分析其与胃肠道肿瘤临床病理特征和预后的关系;通过体外转染,获得稳定表达JPH3的胃癌和大肠癌细胞株,观察体外JPH3对细胞表型的影响,包括细胞的增殖能力和细胞的迁移能力等,并通过检测细胞内钙离子浓度、线粒体膜蛋白电位、内质网应激相关和细胞凋亡相关蛋白表达及主要的细胞内信号通路蛋白,初步探讨JPH3抑制肿瘤细胞恶性表型的作用机制。结果:JPH3在大多数肿瘤细胞和肿瘤组织中表达沉默或降低,而且在这些表达沉默或降低的肿瘤细胞和肿瘤组织中JPH3均被检测到高度甲基化,但在胃肠道正常粘膜组织中JPH3却未被检测到甲基化的发生。JPH3蛋白在胃肠道正常粘膜组织中呈高表达(正常胃粘膜组织中高表达率:100%;正常肠粘膜组织中高表达率:100%),而在大部分胃肠肿瘤组织中出现表达缺失或减低(仅39.6%的胃癌样本显示高表达;14.9%的肠癌样本显示高表达)。JPH3蛋白的低表达与胃癌的较差的分化程度、有淋巴结转移、有远处转移、较差的侵润深度、较差的临床分期和预后均有密切的关系,均具有显著的统计学差异(p<0.05)。细胞株转染JPH3后,结果发现JPH3能抑制肿瘤细胞的生长和移行、促进肿瘤细胞的凋亡;增加细胞内钙离子浓度,激发和促进内质网应激反应;引起线粒体膜电位降低,使细胞质内细胞色素C和Smac蛋白表达增加;引起TRB3表达增加,抑制Akt蛋白磷酸化。结论:JPH3是一个受表观遗传学调控的基因,其在胃癌和肠癌中表达沉默或降低,且DNA甲基化是导致JPH3在胃肠道肿瘤中表达沉默或降低的主要原因。JPH3的蛋白表达水平与肿瘤的分化、分期和预后有显著的相关性。作为一个胃肠道肿瘤潜在的抑癌基因,JPH3转入肿瘤细胞株后抑制了肿瘤细胞的增殖和移行,并可能通过与内质网应激协同作用下,经线粒体途径和TRB3-Akt信号通路途径促进了细胞凋亡,抑制了肿瘤细胞的增殖、移行等恶性表型。