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研究背景与目的:胶质瘤是最常见的原发性颅内恶性肿瘤,占颅内恶性肿瘤的80%。根据2016年世界卫生组织(World Health Organization,WHO)发布的中枢神经系统肿瘤分类第四版修订版的标准,胶质瘤分为I至IV级四个级别。流行病学统计发现,确诊的胶质瘤以高级别为主,尤其是胶质母细胞瘤(glioblastoma,GBM)或间变型星形细胞瘤,肿瘤易进展、易复发、预后差、生存率低。尽管在分子检测的推动下,胶质瘤在诊断和治疗策略方面已经取得了一定的进展,但仍然有超过50%的患者在确诊后一年内死亡。在我国,胶质瘤年发病率为5-8/10万,5年病死率在全身肿瘤中仅次于胰腺癌和肺癌,死亡率较上世纪70年代上升了194%。目前,胶质瘤患者的标准治疗方法是手术切除后辅以化疗和/或放疗。然而,由于神经解剖的复杂性、对化疗药物的耐药性和放疗的耐受性,使胶质瘤的治疗效果受到限制,预后往往不良和发生复发。因此,深入研究胶质瘤发生发展的分子机制,为胶质瘤患者制定更有效的治疗策略是当务之急。本研究中,我们旨在研究circRNA-0010117在胶质瘤进展中的作用及其相关机制。通过本项研究,以期确定circRNA-0010117/miR-6779-5p/SPEN轴在胶质瘤发生发展中发挥的生物学作用,为胶质瘤的治疗提供新的靶点和理论依据。研究内容与方法:本研究采集样本来自2019年2月-2021年3月于南昌大学第一附属医院神经外科手术的胶质母细胞瘤患者共60例。所有患者术前均未接受过放疗和化疗。对照组正常脑组织取自外伤导致的开颅手术患者,共60例。首先,我们通过分别从胶质瘤组织和正常脑组织中提取总RNA,然后经过q RT-PCR技术对各例脑组织以及正常脑组织中的circ-0010117的表达水平进行检测。结果发现,在胶质瘤组织中circ-0010117显著低于正常脑组织(P<0.05)。然后我们筛选确定了有效的sh RNA,并成功构建了circ-0010117干扰载体/过表达载体,转染后对稳定表达的细胞株U87和U251进行了鉴定。然后通过CCK-8实验和细胞克隆形成实验检测了敲低/过表达circ-0010117后胶质瘤细胞的增殖能力,细胞划痕实验检测了敲低/过表达circ-0010117后胶质瘤细胞的迁移能力,transwell实验检测了敲低/过表达circ-0010117后胶质瘤细胞侵袭能力,然后通过流式细胞术对敲低/过表达circ-0010117后胶质瘤细胞的凋亡率进行了评估,初步探索了circ-0010117影响胶质瘤发生发展的可能机制。接着采用与前一部分相同的胶质瘤细胞系U87和U251作为细胞模型,通过生物信息学分析数据预测可能与circ-0010117互补结合的miRNA并通过双荧光素酶报告基因对以上关系进行了验证。然后,通过脂质体瞬时转染,分别利用U87和U251两株细胞系建立细胞分组:circ-0010117组、NC组和circ-0010117/miR-6779-5p mimic组以及shcirc-0010117组、NC组和shcirc-0010117/miR-6779-5p inhibitor组。通过细胞学实验探讨circ-0010117/miR-6779-5p在体外对胶质瘤细胞进行调控的机制,以进一步明确和完善circ-0010117/miR-6779-5p通路在调控胶质瘤细胞增殖、侵袭、凋亡中的作用。然后,采用与前一部分相同的胶质瘤细胞系U87和U251作为细胞模型,通过生物信息学分析数据预测可能与miR-6779-5p互补结合的m RNA,并通过双荧光素酶报告基因对其进行了验证。再通过脂质体瞬时转染,分别利用U87和U251两株细胞系建立细胞分组:miR-6779-5p mimic组、mimic NC组和miR-6779-5p mimic/SPEN组以及miR-6779-5p inhibitor组、inhibitor NC组和miR-6779-5p inhibitor/sh SPEN组,通过细胞学实验探讨miR-6779-5p/SPEN在体外对胶质瘤细胞进行调控的机制,以进一步明确和完善miR-6779-5p/SPEN通路在调控胶质瘤细胞增殖、凋亡、侵袭中的作用。最后,为了在体内验证circ-0010117在胶质瘤中的功能,我们建立了裸鼠荷瘤模型,验证过表达circ-0010117对裸鼠胶质瘤细胞致瘤性的影响,然后我们通过q RT-q PCR对2组裸鼠胶质瘤成瘤中circ-0010117的表达水平进行了检测,再通过Western blot检测了瘤体Truncated-Caspase-3,Caspase-8,Caspase-9,BAX,P53,JNK1和Bcl-2的表达水平,探索了裸鼠模型中,过表达circ-0010117对胶质瘤调控的机制作用。结果:通过临床组织样本检测发现,与配对的正常脑组织相比,circ-0010117在胶质瘤组织中呈低表达。在细胞实验中,通过CCK-8和克隆形成实验,我们发现敲低circ-0010117后,胶质瘤细胞增殖和克隆形成能力均显著增强,过表达circ-0010117后,胶质瘤细胞增殖和克隆形成能力均受到显著抑制。流式细胞术检测显示,circ-0010117敲低后,胶质瘤细胞凋亡能力均受到抑制,过表达circ-0010117后,胶质瘤细胞凋亡能力增强。此外,划痕实验和transwell小室实验表明,敲低circ-0010117可以显著促进胶质瘤细胞的迁移和侵袭,过表达circ-0010117可以显著抑制胶质瘤细胞的迁移和侵袭。证明过表达的circ-0010117可以在细胞水平有效抑制胶质瘤细胞的增殖、侵袭和迁移,并促进凋亡。随后我们通过文献以及在线数据库(Starbase v3.0 http://starbase.sysu.edu.cn/)分析预测miR-6779-5p可能是circ-0010117的靶点之一。为了证实这个假设,我们采用双荧光素酶报告实验分别对这两个靶向关系进行了验证,探讨circ-0010117/miR-6779-5p对胶质瘤细胞进行调控的机制。结果发现,在转染了miR-6779-5p mimic的胶质瘤细胞系U87和U251中,circ-0010117可通过自身3’UTR具有的miR-6779-5p结构域与miR-6779-5p相互作用,miR-6779-5p因此可以抑制circ-0010117-WT的荧光量(P<0.05),而对circ-0010117-mut没有抑制作用(P>0.05)。证实miR-6779-5p与circ-0010117相互结合,是circ-0010117的主要靶点之一。为了检测circ-0010117/miR-6779-5p对调控下的U87和U251细胞的影响,我们首先采用CCK-8实验对胶质瘤细胞系U87和U251细胞进行了检测。细胞分组为circ-0010117组、NC组和circ-0010117/miR-6779-5p mimic组以及shcirc-0010117组、NC组和shcirc-0010117/miR-6779-5p inhibitor组。CCK-8结果显示,转染circ-0010117可抑制胶质瘤细胞U87和U251的增殖能力,在circ-0010117组中转染miR-6779-5p mimic可增加细胞的增殖能力(P<0.05);转染shcirc-0010117可有效增加胶质瘤细胞U87和U251的增殖能力,在转染shcirc-0010117细胞内转染miR-6779-5p inhibitor可有效抑制胶质瘤细胞U87和U251的增殖(P<0.05)。然后,我们采用流式细胞术来检测转染miR-6779-5p mimics/inhibitor对转染了circ-0010117/shcirc-0010117的U251和U87细胞与阴性对照组的U251和U87细胞的凋亡的影响。结果发现,过表达circ-0010117后,无论U251细胞还是U87细胞的凋亡均有显著降低,在转染circ-0010117细胞内转染miR-6779-5p mimics可有效增加胶质瘤细胞U87和U251的凋亡;在转染shcirc-0010117细胞内转染miR-6779-5p inhibitor可有效抑制胶质瘤细胞U87和U251的凋亡(P<0.05)。Transwell侵袭实验结果表明,在转染circ-0010117的细胞内转染miR-6779-5p mimics可有效增强胶质瘤细胞U87和U251的侵袭能力;在转染shmiR-6779-5p mimics细胞内转染miR-6779-5p inhibitor可有效抑制胶质瘤细胞U87和U251的发生侵袭。在SPEN与miR-6779-5p相互作用方面,我们通过荧光素酶报告基因法检测明确了SPEN通过自身3’UTR具有的miR-6779-5p结构域与miR-6779-5p相互作用,miR-6779-5p因此可以抑制SPEN-WT的荧光量(P<0.05)。而对SPEN-mut没有抑制作用(P>0.05),进而证明了SPEN与miR-6779-5p存在相互作用,能够结合。为了检测miR-6779-5p/SPEN对circ-0010117调控下的U87和U251细胞的影响,我们首先采用CCK-8实验对胶质瘤细胞系U87和U251细胞进行了检测。细胞分组为:miR-6779-5p mimic组、mimic NC组和miR-6779-5p mimic/SPEN组以及miR-6779-5p inhibitor组、inhibitor NC组和miR-6779-5p inhibitor/sh SPEN组。CCK-8结果显示,转染miR-6779-5p mimics可有效增强胶质瘤细胞U87和U251的增殖力,在mimics组中转染SPEN可有效抑制细胞的增殖能力(P<0.05);转染miR-6779-5p inhibitor可有效抑制胶质瘤细胞U87和U251的增殖能力,在转染miR-6779-5p inhibitor细胞内转染sh SPEN可有效促进胶质瘤细胞U87和U251的增殖,与inhibitor组比较具有显著差异(P<0.05)。然后,我们采用流式细胞术来检测转染SPEN/sh SPEN对转染了miR-6779-5p mimics/inhibitor的U251和U87细胞与阴性对照组的U251和U87细胞的凋亡的影响。结果发现,过表达miR-6779-5p后,无论U251细胞还是U87细胞的凋亡均有显著增加,在转染miR-6779-5p mimics细胞内转染SPEN可有效降低胶质瘤细胞U87和U251的凋亡;在转染miR-6779-5p inhibitor细胞内转染sh SPEN可有效促进胶质瘤细胞U87和U251的凋亡(P<0.05)。Transwell侵袭实验结果表明,在转染miR-6779-5p mimics的细胞内转染SPEN可有效降低胶质瘤细胞U87和U251的侵袭能力;在转染miR-6779-5p inhibitor细胞内转染sh SPEN可有效促进胶质瘤细胞U87和U251的发生侵袭。在裸鼠异种移植瘤模型中的实验结果显示,过表达的circ-0010117能够显著抑制胶质瘤的生长。Western blot结果显示,上调circ-0010117可导致Truncated-Caspase-3,Caspase-8,Caspase-9,BAX,P53,JNK1表达更高,而Bcl-2表达更低。上述结果说明circ-0010117通过负向调节Bcl-2和正向调节Truncated-Caspase-3,Caspase-8,Caspase-9,BAX,P53,JNK1来调控胶质瘤的增殖凋亡和侵袭,从而调控胶质瘤细胞的生物学活动。结论:1.circ-0010117在胶质瘤组织中表达水平显著低于正常胶质瘤组织。2.胶质瘤细胞中circ-0010117的过表达通过circ-0010117/miR-6779-5p/SPEN可抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力,并抑制其凋亡。3.circ-0010117在胶质瘤中通过对circ-0010117/miR-6779-5p/SPEN通路的调控,可能为胶质瘤患者治疗提供一个新的干预策略和治疗靶点。