第一章基于生物信息学分析GSG2在大肠癌中的表达目的:结直肠癌(Colorectal Cancer)目前是临床最常见的消化道恶性肿瘤之一。GSG2是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,在有丝分裂过程中与染色体结合,参与H3T3磷酸化,发挥调节作用。但是,很少有研究报道GSG2基因对结直肠癌的作用。本研究从生物信息学为出发点,筛选出候选基因GSG2并探究GSG2在大肠癌中的表达。方法:收集TCGA数据库COAD和READRNA-seq信息,对原始数据进行过滤及筛选出候选基因。利用Oncomine及GEPIA数据库,进一步探索候选基因的差异性表达。结果:通过TCGA数据库筛出候选基因GSG2。在Oncomine及GEPIA数据库中GSG2基因在大肠癌中高表达,且癌组织与癌旁组织的表达存在差异性,具有统计学意义(P<0.05)。结论:GSG2在肠癌组织中高表达。第二章干扰GSG2的表达对人结肠癌细胞生物学特性的研究目的:研究干扰GSG2后,通过分子生物学方法检测人结肠癌细胞株生物学特性(增殖、转移、侵袭及凋亡能力)的变化。方法:1、体外培养人结肠癌细胞株,选取HCT116、RKO、SW480,qRT-PCR检测以上三种细胞系中GSG2 mRNA水平的表达情况。2、通过表达干扰GSG2基因的shRNA慢病毒感染人结肠癌细胞系,进行GSG2功能丧失实验,PCR及Western blot检测GSG2在CRC细胞系中干扰效率。予Celigo细胞计数实验、MTT实验、克隆形成能力测定、划痕实验和Transwell及Caspase 3/7测定法检测GSG2转染后细胞的增殖、迁移、侵袭以及凋亡情况。结果:1、在HCT116及RKO细胞系中,GSG2基因干扰成功。2、体外细胞水平干扰GSG2表达,CRC细胞增殖和迁移能力减弱。在HCT116和RKO细胞中,shGSG2干扰组较阴性对照组生长缓慢(P<0.01)。干扰GSG2基因后,HCT116、RKO细胞Caspase3/7活力表达水平及凋亡细胞数量较阴性对照组有明显增加,提示干扰GSG2诱导CRC细胞凋亡(P<0.01)。结论:GSG2在结肠癌细胞系中高表达;干扰GSG2的表达,抑制结肠癌细胞增殖、侵袭及迁移能力,同时诱导细胞凋亡。第三章GSG2调控结肠癌细胞的分子机制研究目的:进一步探索GSG2表达下调,筛选经典通路中的基因进行蛋白水平表达的检测,对GSG2在CRC中的作用机制进行初步探索。方法:1、筛选增殖、转移、凋亡的代表性基因,进一步在干扰GSG2基因的人结肠癌细胞HCT116细胞中,通过Western blot测定GSG2干扰后多种下游基因的蛋白表达水平。2、构建过表达Snail-1基因的慢病毒感染shGSG2 HCT116细胞系,进行功能回复实验。通过Celigo细胞计数、MTT、Transwell实验检测shGSG2 HCT116细胞的增殖及迁移情况。结果1、在干扰GSG2基因的人结肠癌细胞HCT116细胞中,Myc,NF-κB,Snail-1及β-catenin蛋白表达水平降低(P<0.01)。2、Snail-1过表达减弱了干扰GSG2的HCT116细胞中的抑制作用。Snai-1基因过表达抑制shGSG2 HCT116细胞增殖、侵袭能力(P<0.01)。结论:1、在下调GSG2表达的人结肠癌细胞中,Myc,NF-κB,Snail-1,β-catenin蛋白表达水平下调。2、Snail-1过表达减弱了 GSG2 shRNA转染的HCT116细胞中的抑制作用,G2G2可通过调控Snai-1促进肿瘤的增殖与迁移。