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研究背景:文献及我们过去的研究表明端粒酶逆转录酶(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)与胃癌的侵袭及转移密切相关。我们前期的研究结果表明,hTERT在胃癌细胞中高表达,并与胃癌患者的不良预后相关;在不表达或低表达hTERT的U20S骨肉瘤细胞中转染hTERT可显著提高U20S的侵袭转移能力,提示hTERT可以促进肿瘤细胞的侵袭转移,但其机制尚不清楚。本研究的目的在于探讨hTERT促进胃癌转移的可能的分子机制,为胃癌的防治提供理论依据。研究方法:(1)采用蛋白组学技术分析转染hTERT (hTERT/U2OS)和EGFP (EGFP/U2OS)的骨肉瘤细胞(U20S)蛋白表达谱;(2)使用microRNAarray芯片筛选上述两种细胞中miRNA表达差异;(3)利用生物信息学方法对调节ITGB1的miRNA进行预测,并与基因芯片的结果进行比对分析;(4)分别采用荧光实时定量PCR技术和免疫组化技术检测58对胃癌患者癌组织和癌旁组织中miR-29与ITGB1的表达水平,分析miR-29、ITGB1的表达水平与患者临床病理、病人生存预后的联系;(5)利用miRNA mimics过表达miR-29之后,Western blot检测ITGB1的表达水平;(6)利用双荧光素酶试验检测miR-29对ITGB1的调节机制;(7) Transwell实验对过表达或下调hTERT的丰度后,再相应地回复miR-29,检测细胞的侵袭潜能;(8)裸鼠尾静脉注射慢病毒过表达的miR-29及NC的细胞后观察肝脏和肺脏的转移情况。研究结果:1.蛋白组学技术分析发现hTERT显著上调与细胞粘附功能相关的蛋白,其中以ITGB1的表达上调最为明显;2.基因芯片结果显示153条miRNA在转染了hTERT和EGFP的U2OS细胞中表达水平有差异;生物信息学预测发现miR-29、miR-124、miR-183、miR-506可能调控ITGB1。基因芯片和生物信息学预测结果对比分析,发现miR-29可能调控ITGB1,同时又在U2OS/hTERT细胞中表达下调;3. qRT-PCR实验证明miR-29在胃癌标本中的表达丰度与癌旁组织相比显著降低。临床病理分析发现miR-29a与胃癌淋巴结转移有关,miR-29b、miR-29c与胃癌临床病理特性联系较小,生存分析提示miR-29a高表达的胃癌患者生存时间显著长于低表达的病人;4.MTT实验和裸鼠皮下成瘤实验发现miR-29a可以降低胃癌细胞增殖,胃癌细胞裸鼠尾静脉强制转移实验证明miR-29a可以抑制胃癌细胞侵袭转移;5.免疫组化实验证明ITGB1在胃癌组织样本中表达上升,生存分析提示ITGB1高表达的胃癌病人预后较差,而且ITGB1在胃癌组织样本中表达丰度与miR-29a负相关;6.过表达胃癌细胞中的miR-29之后,能够减弱ITGB1表达,而且是直接靶向ITGB1的3’UTR而发挥作用的;7.降低hTERT表达水平之后,胃癌细胞中miR-29含量上升,ITGB1丰度下降,同时胃癌细胞的侵袭转移能力减弱,再降低miR-29a后,ITGB1蛋白表达水平又回复,胃癌细胞侵袭转移能力也随之回复;8.过表达胃癌细胞中hTERT后,ITGB1表达水平上调,胃癌细胞侵袭转移能力增强,再回复miR-29a的表达,ITGB1蛋白表达水平下降,胃癌细胞侵袭转移能力也随之减弱。结论:(1)在U20S及胃癌细胞中转染hTERT后ITGB1表达水平升高;(2)miR-29在胃癌样本中的表达水平显著低于癌旁,与胃癌患者临床病理、生存时间密切相关,与胃癌组织ITGB1的表达水平呈负相关;(3)转染了miR-29a慢病毒的胃癌细胞体外增殖侵袭能力明显下降,动物实验证实miR-29a可以明显抑制胃癌细胞的成瘤及转移能力;(4)miR-29可通过与ITGB1 3’UTR上的互补序列相结合而干扰ITGB1 mRNA的正常翻译,抑制胃癌细胞ITGB1蛋白的表达;(5)hTERT能通过下调miR-29a的表达,解除miR-29a对ITGB1的抑制作用,促进ITGB1的表达,从而促进胃癌细胞的转移。综上所述,本研究率先发现hTERT是通过降低miR-29a来增强ITGB1的表达水平,从而促进胃癌细胞的侵袭和转移,为胃癌的侵袭和转移提供了新的机制。