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[背 景]恶性肿瘤已然成为危险人类健康的重要因素,在消化系统中,最常见的是结直肠癌(colorectal cancer,CRC)。尽管有关CRC发病机制已展开了大量研究,但目前对其机制仍不甚明了。大量的研究证据提示,遗传和表观遗传导致的基因表达谱的改变与CRC的发生发展密切相关。微小核糖核酸(microRNA,miRNA)是表观遗传学中的重要内容,它们通过与目的基因翻译结合,抑制靶基因表达,在肿瘤的生长、凋亡、侵袭和转移中发挥重要作用。随着检测技术发展,一系列与结直肠癌发生发展相关的miRNA已被检出。持续存在的慢性炎症作为肿瘤十大特征之一,主要通过调控肠癌细胞上皮-间质转化、凋亡等机制,参与CRC的发生和发展。目前,大量研究表明结直肠癌中microRNA参与炎症调控过程,但两者之间相互作用机制尚未揭示明了。[目 的]结合我们的前期研究结果,本实验拟通过探索结肠癌细胞中miR-145对Klf4、IL-1 β、IL-8的调控作用及三个因子间相互作用关系,明确miR-145调控结肠癌细胞间质-上皮转(mesenchymal-eβithelial transition,MET)的潜在机制。[方法]1、利用miRNA细胞转染技术设置三个实验组:空白对照组Bank(HCT116正常培养)、miR-145阴性对照组Negative(HCT116+NC)、miR-145高表达组(HCT116+miR-145 mimic),依次采用MTS法、Transwell法检测三组的细胞增殖、侵袭能力,研究miR-145对肠癌细胞生物学活性的影响;2、采用ELISA法检测三组培养基中IL-1β、IL-8表达量,同时通过WB检测三组细胞Klf4、IL-1β、IL-8、E-cad、Vim的表达并将结果半定量柱形图表示出来;3、通过 LinkedOmics 在线平台(http://www.linkedomics.org)分析 miR-145 与Klf4、IL-1β、IL-8 表达相关性;4、通过 Targetscan 数据库(http://www.targetscan.org/vert72/)预测并分析 miR-145靶基因及其结合位点;5、通过 Jaspar 数据库(http://j aspar.genereg.net/analysis)分析 Klf4 的调控靶点;6、通过TCGA数据分析miR-145、IL-8、IL-1 β、Klf4彼此之间的相关性;7、慢病毒感染构建IL-8稳定高表达HCT116细胞,用于机制探索,WB检测目的蛋白IL-8的表达,确定过表达效果。8、将IL-8稳定高表达HCT116细胞,同前通过miRNA细胞转染设定三个实验组(Bank、Negative、miR-145)vs 对照稳定细胞株,WB 检测 IL-8、IL-1β,E-cad、Vim、Klf4蛋白表达量。[结 果]1、我们采用qPCR验证miR-145高表达转染成功。MTS法增殖实验结果显示miR-145高表达HCT116细胞24小时细胞存活率(63.9±3.36)%显著低于空白对照组(96.3±3.74)%和阴性对照组(92.7±3.51)%(P<0.001),过表达miRNA-145抑制结直肠癌细胞增殖、侵袭;Transwell结果提示在空白对照组和阴性对照组中,细胞穿膜数为分别为(78.33±7.04)个/视野和(76.24±9.13)个/视野,明显高于miR-145组(23.64±8.66)个/视野(P<0.001),miR-145明显抑制HCT116细胞侵袭转移。2、ELISA法检测结果提示:miR-145高表达HCT116细胞释放IL-1β量(44.64±3.696)pg/ml显著低于空白对照组(85.41±2.85)pg/ml和阴性对照组(86.56±3.09)pg/ml(P<0.001),释放 IL-8 量(34.55±1.15)pg/ml 显著低于空白对照组(77.63±0.34)pg/ml 和阴性对照组(68.90±0.91)pg/ml(P<0.001)。WB 结果也显示IL-1β和IL-8表达下调,且伴随E-cadherin表达上调和Vimentin表达下调,及细胞干性调控因子Klf4表达下调,即miR-145抑制结直肠癌细胞炎症因子IL-1β和IL-8表达,诱发间质上皮转化;3、LinkedOmics在线平台分析miR-145与Klf4、IL-1β、IL-8表达均为负相关性(p<0.05);4、Targetscan数据库预测显示miR-145与Klf4有结合位点(context++score percentile:85),与IL-1β、IL-8未见相应结合位点;5、Klf4作为转录子,我们通过Jaspar数据库预测分析,它与IL-1β有3个结合位点,其中361→371位点序列结合分数Score高达9.70681,Klf4可能直接调控IL-1β;6、IL-1 β能够显著促进HCT116细胞表达IL-8,TCGA数据分析IL-1 β、IL-8存在明显相关;7、高表达IL-8逆转miR-145诱发的肠癌细胞MET现象;8、miR-145调控肠癌细胞MET可能与Klf4/IL-1 β/IL-8轴有关[结 论]1、miR-145能抑制HCT116细胞增殖、侵袭;2、miR-145能抑制HCT116细胞炎症因子IL-1β和IL-8表达;3、miR-145能诱导HCT116细胞发生间质-上皮转化,高表达IL-8能逆转该现象;4、Klf4/IL-1 β/IL-8轴可能参与miR-145诱发的HCT116细胞间质上皮转化。