microRNA-7通过调控自噬影响糖酵解抑制胰腺癌进展的机制研究

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胰腺癌具有乏氧、高代谢、且依赖自噬生长等显著特征。micro RNAs(miRNAs)作为一类在进化上高度保守性的单链非编码RNA,在肿瘤的发生、发展和转移过程中起到重要的调控作用。近年研究发现,micro RNA-7(miR-7)在胃肠道肿瘤中发挥抑癌作用,但其在胰腺癌中的生物学作用及其具体的分子机理尚未明了。我们前期实验发现:胰腺癌细胞具有较高的基础自噬和糖酵解水平,而miR-7可抑制自噬及糖酵解代谢,对胰腺癌细胞具有阻滞细胞周期和诱导凋亡的作用。那么,miR-7是否通过调控自噬与糖酵解影响胰腺癌的进展尚需进一步研究。基于此,本研究首先通过检测胰腺癌细胞经低营养诱导自噬或自噬抑制剂作用后的糖酵解水平变化,明确自噬对糖酵解的影响;其次,构建miR-7稳定表达胰腺癌细胞系,利用Torin-1或低营养诱导自噬,检测糖酵解及细胞内葡萄糖水平,明确miR-7通过调控自噬对糖酵解的影响;接着,通过双荧光素酶法等研究miR-7调控自噬及糖酵解通路的分子机制;最后,在体外细胞、及模型动物等水平上研究miR-7对胰腺癌侵袭转移等生物学行为的影响。同时,构建胰腺癌患者来源的移植瘤(patient-derived xenograft,PDX)模型小鼠,用重组慢病毒介导miR-7来干预肿瘤,用以评估miR-7对胰腺癌的治疗效果。结果发现,在高水平糖酵解的胰腺癌中,自噬扮演着为糖酵解提供营养支持的角色,miR-7作为抑癌基因,通过调控LKB1-AMPKm TOR信号通路、自噬诱导及延长过程中的ULK2、ATG4A、ATG7基因,进而抑制自噬,从而影响对糖酵解的葡萄糖供应,最终抑制肿瘤的增长、迁移与转移的生物学功能,达到抑制胰腺癌进展的作用。重要的是,重组慢病毒介导的miR-7可以通过干预自噬影响糖酵解代谢,有效抑制胰腺癌PDX模型肿瘤的生长。此外,研究还发现,低表达水平miR-7不仅与患者预后差相关,而且miR-7与胰腺癌分期也有关。总之,miR-7通过调控自噬过程影响为糖酵解提供的葡萄糖“储存库”,从而抑制胰腺癌的进展。研究阐明了miR-7在胰腺癌细胞中的精细调控分子机制,明确了miR-7在胰腺癌发生、发展与转移过程中的抑制作用。我们的研究结果提示:miR-7可作为一种新的生物标记物判断胰腺癌的预后,同时过表达miR-7可靶向自噬过程来干预胰腺癌进程。
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