沉默SCAMP1-TV2通过结合PUM2促进INSM1 mRNA降解抑制乳腺癌细胞的恶性生物学行为的机制研究

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lixiangzone119
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:乳腺癌是目前女性最常见的癌症之一,也是影响女性生命的疾病之一。目前乳腺癌的发病机制尚不明确。在治疗方面,分子靶向治疗在乳腺癌的综合治疗中发挥重要作用,然而仍有部分乳腺癌患者,特别是三阴性乳腺癌患者的5年生存期未见明显改善。探索乳腺癌发生发展的机制,对于乳腺癌治疗策略的选择十分重要。越来越多的研究表明,长链非编码RNAs(long noncoding RNA,lncRNA)在包括乳腺癌在内的多种恶性肿瘤的进展中发挥重要调节作用。LncRNAs是一类长度超过200个核苷酸的非编码RNA。研究表明,lnRNAs能够调控多种肿瘤的发生发展,发挥促癌基因或抑癌基因的作用。LncRNA SCAMP1-TV2(Homo sapiens secretory carrier membrance protein l transcript variant 2,genebank,NR110855)是SCAMP1基因的一个转录本,此转录本无法翻译成蛋白质。目前尚未见关于lncRNA SCAMP1-TV2在乳腺癌等癌症中的相关报道。RNA结合蛋白(RNA binding ptoteins,RBPs)是一类可以与hnRNA结合的蛋白,在基因调控过程中发挥关键调节作用。大部分的RNA是与蛋白结合形成RNA-蛋白复合物,RBPs对于RNA的合成、选择性剪接、修饰、转运和翻译等生命活动的调控具有重要作用。因此,探索RNA与蛋白质的相互作用是研究RNA功能的关键。PUM2(Pumilio2)是PUF RNA结合蛋白家族成员之一。文献报道PUM2在体内结合750个独特的mRNA靶标,PUM2在髓系白血病以及膀胱癌中发挥转录后调节作用,目前尚未见PUM2在乳腺癌中表达与功能的相关研究报道。长链非编码RNAs可作为RNA结合蛋白的“分子海绵”或“分子支架”,调节RNA结合蛋白对下游基因的表达。本研究通过生物信息学软件预测分析发现SCAMP1-TV2与PUM2存在结合位点,提示SCAMP1-TV2可能通过结合PUM2发挥其生物学作用。转录因子(transcription factor,TF)是一类能与基因5’端上游特定序列专一性结合,从而保证目的基因以特定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子。顺式作用元件可以和转录因子的DNA结合域实现共价结合,从而对基因的表达起抑制或增强的作用。INSM1(Insulinoma-associated 1)基因定位于染色体20p11.2,由包含1530个核苷酸开放阅读框的2838碱基对序列组成,编码510个氨基酸。研究表明INSM1在甲状腺髓样癌,小细胞肺癌和宫颈癌中高表达,调节肿瘤细胞的生物学行为,尚未见INSM1在乳腺癌中的相关研究。研究发现PUM2可通过结合靶基因mRNA的3’-UTR降解靶mRNA,从而抑制基因的表达。本研究通过生物信息学软件预测分析发现INSM1的3’-UTR存在PUM2的潜在结合位点,提示PUM2可能通过调节INSM1的表达发挥其生物学作用。SASH1(SAM-and SH3-domain containing 1)是肿瘤抑制因子,能够抑制肺癌、胃癌和肝癌细胞的增殖、迁移和侵袭。文献报道SASH1主要通过降低PI3K/AKT信号通路的活性抑制癌细胞的增殖和侵袭等恶性生物学行为。研究表明SASH1在74%的乳腺癌中低表达,尚未见其调节乳腺癌生物学行为的报道。本研究首先明确SCAMP1-TV2、PUM2、INSM1、SASH1在乳腺癌组织和细胞中的内源性表达,进一步研究上述分子间的调控关系,以及对乳腺癌细胞生物学行为的调节,研究旨在揭示乳腺癌发生发展的新机制,同时也为乳腺癌的分子靶向治疗提供新靶点。研究方法:1.qRT-PCR方法检测SCAMP1-TV2在乳腺癌组织、MCF-7和MDA-MB-231细胞中的内源性表达。2.通过IHC、qRT-PCR和Western Blot检验PUM2、INSM1在乳腺癌组织、MCF-7和MDA-MB-231细胞中的表达。3.流式细胞术检测SCAMP1-TV2,PUM2、INSM1和SASH1对乳腺癌细胞凋亡的影响。4.构建 SCAMP1-TV2、PUM2、INSM1 和 SASH1 的表达沉默,PUM2、INSM1 和SASH1的过表达的稳定转染的MCF-7和MDA-MB-231细胞系,通过Transwell细胞迁移侵袭实验以及CCK-8细胞增殖实验研究其乳腺癌中发生发展的研究机制。5.RIP 实验和 pull-down 实验验证 SCAMP1-TV2 与 PUM2,PUM2 与 INSM1 的结合能力。6.ChIP实验和荧光素报告实验验证INSM1与SASH1启动子区的结合作用。7.通过Western Blot检验SASH1在乳腺癌细胞中对p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT蛋白表达的影响。8.裸鼠移植瘤实验进一步验证沉默SCAMP1-TV2和PUM2联合应用对于乳腺癌细胞在动物个体水平上的影响。结果:1.qRT-PCR检测发现SCAMP1-TV2在乳腺癌组织中高表达。qRT-PCR检测发现SCAMP 1-TV2在MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌细胞中高表达,沉默SCAMP1-TV2能够抑制MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌细胞增殖、迁移及侵袭,并促进凋亡。2.IHC和qRT-PCR检测发现PUM2在乳腺癌组织中低表达。qRT-PCR和Western blot检测发现PUM2在MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌细胞中低表达,沉默PUM2后,CCK-8法及Transwell检测显示乳腺癌细胞增殖能力、迁移及侵袭能力增强,流式细胞术结果显示乳腺癌细胞凋亡显著降低。过表达PUM2后,结果趋势相反。RIP及RNA Pull-Down实验证明了 SCAMP1-TV2可以与PUM2结合。3.IHC、qRT-PCR检测发现INSM1在乳腺癌组织中高表达。qRT-PCR和Western blot检测发现INSM1在MCF-7和MDA-MB-23 1乳腺癌细胞中高表达,沉默INSM1后,CCK-8法及Transwell检测显示乳腺癌细胞增殖能力、迁移及侵袭能力降低,流式细胞术结果显示乳腺癌细胞凋亡增强。过表达INSM1后,得到相反的结果。4.qRT-PCR和 Western blot 检测发现沉默 SCAMP1-TV2 后,SCAMP1-TV2与PUM2的结合力降低,增加PUM2与INSM1 mRNA的结合,促进INSM1 mRNA的降解,进而导致INSM1的表达水平降低。CCK-8法及Transwell检测发现联合过表达PUM2及INSM1逆转了单独过表达PUM2对乳腺癌细胞恶性生物学行为的抑制作用,并逆转了单独过表达INSM1对乳腺癌细胞恶性生物学行为的促进作用。5.qRT-PCR和Western blot检测发现过表达INSM1显著抑制SASH1 mRNA及蛋白的表达水平,而沉默INSM1促进SASH1 mRNA及蛋白的表达。双荧光素酶实验和ChIP实验验证INSM1可以与SASH1相结合,并明确结合位点。CCK-8法及Transwell检测发现SASH1能够抑制乳腺癌细胞增殖、迁移、侵袭能力。流式细胞术检测发现SASH1能够促进乳腺癌细胞凋亡。Western blot检测发现SASH1可以降低p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT蛋白表达,从而抑制PI3K/AKT信号通路的活性。6.裸鼠移植瘤实验结果示单独沉默SCAMP1-TV2或过表达PUM2组移植肿瘤重量大小明显减少,联合沉默SCAMP1-TV2、过表达PUM2组移植肿瘤重量大小最小。结论:1.在人乳腺癌组织和乳腺癌MCF-7和MDA-MB-231细胞中,SCAMP1-TV2和INSM1高表达,PUM2低表达,沉默SCAMP1-TV2或INSM1以及过表达PUM2显著降低乳腺癌的增殖、迁移侵袭能力。2.SCAMP1-TV2 结合 PUM2,降低 PUM2 与 INSM1 mRNA 的结合,降低 INSM1 mRNA的降解,进而上调INSM1的表达水平。INSM1与SASH1的启动子区直接结合,发挥转录抑制作用。3.沉默SCAMP1-TV2,通过减少结合PUM2,增加PUM2与INSM1 mRNA的结合,增加INSM1 mRNA的降解,进而下调INSM1的表达,促进对SASH1的转录,并通过抑制PI3K/Akt信号通路的活性,进而抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移侵袭能力,并促进凋亡。4.单独沉默SCAMP1-TV2或过表达PUM2及联合沉默SCAMP1-TV2与过表达PUM2显著抑制乳腺癌裸鼠移植瘤生长,联合应用的抑瘤效应更佳。
其他文献
目的:骨关节炎是最常见的关节疾病,且骨关节炎的发病率逐年升高。骨关节炎的主要病理特征为关节软骨退变,软骨下骨形成,关节肿胀,造成关节疼痛、僵硬、甚至致残。但是,骨关节炎的发病机制尚不明确,关节外伤、性别、年龄、超重、职业原因等都会增加罹患骨关节炎的风险。在骨关节炎的进程中,软骨细胞分泌的白细胞介素1β,基质金属蛋白酶-3,基质金属蛋白酶-13等炎症介质对骨关节炎的发病有重要作用。运动对骨关节炎有治
目的:本研究首先分别检测CCAT1、miR-130a-3p和KDM2A在人肾透明细胞癌组织与癌旁正常肾组织中的表达,研究其表达水平与临床指标和病理分期的相关性,以探讨三者在肾透明细胞癌中表达水平的临床意义。其次,检测CCAT1、miR-130a-3p和KDM2A在786-0细胞和HK-2细胞中的表达,再分别干扰CCAT1、miR-130a-3p和KDM2A的表达,研究三者间表达水平的调控关系以及对
研究背景:端粒是位于真核细胞染色体末端特殊的核糖核蛋白复合物,可以保护染色体的末端不被降解。端粒长度随细胞分裂、衰老和暴露于各种基因毒性而逐渐缩短。当端粒严重缩短时,Shelterin复合体就会受损伤,这是一种保护性的蛋白帽状结构,损伤暴露了一个端粒钝端,从而激活脱氧核糖核酸(DNA)损伤反应,导致细胞衰老、死亡以及细胞凋亡。端粒长度可以用多种方法测量,包括Southern blots,流式荧光原
目的:阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)严重危害着公众健康,与心脑血管疾病、胰岛素抵抗密切相关,此外还能导致认知功能的损害,产生焦虑、抑郁等不良情绪。OSA患者主要表现为夜间睡眠过程中反复出现上气道部分或完全塌陷,进而导致间歇性低氧血症和睡眠间断。上气道扩张肌的活动是拮抗上气道塌陷维持气道开放的重要力量,颏舌肌是其代表肌肉,睡眠期间上气道扩张肌的收缩功能不足是发生呼吸暂停事件的重要原因。与正常人相比,O
目的:创伤后应激障碍(posttraumatic stress disorder,PTSD)是在暴露于突发创伤事件(如:严重的交通意外、恐怖袭击、身体暴力、亲人的意外死亡等)后发展而来的一种长期持续的、复杂的精神疾病。该疾病的特征表现为回避行为、过度警觉和恐惧异常。长期伴有病理性增强的恐惧记忆或恐惧消退障碍是其典型特征,尽管已在人和动物中进行了大量的相关研究,但截至目前,PTSD的确切发病机理尚未
目的:头颈鳞状细胞癌的发病率为癌症中的第六名,且在发展中国家趋于逐年攀升。舌鳞状细胞癌(TSCC)是最常见的头颈鳞状细胞癌,其特点是增殖率高,淋巴结转移率高,发病率逐年递增,且发病人群朝向年轻化和女性化发展。回顾过去,尽管手术、放疗和化疗等治疗手段的发展日新月异,但舌鳞癌晚期患者的预后仍不尽如人意,主要的致命原因为局部复发以及远处转移。近年来分子靶向治疗成为肿瘤综合治疗的研究热点,为肿瘤的治疗提供
目的:群体感应(Quorum Sensing,QS)是指细菌通过感知菌群密度变化来调控自身重要基因表达的群体行为。N-(3-氧代十二烷酰基)-L-高丝氨酸内酯(N-(3-oxododecanoyl)-L-homoserine lactone,AHL)是最具代表性的一类群体感应分子,由铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,P.a)分泌。研究指出AHL对宿主细胞具有非常广泛的生物
背景:单纯疱疹病毒Ⅰ型(herpes simplex virus-1,HSV-1)是一种噬神经组织的双链DNA病毒,人类是其唯一的自然宿主。流行病学显示,全球有50-90%的人携带HSV-1病毒。HSV-1感染角膜引起的角膜病,约50%-80%均表现为上皮性角膜炎。尽管HSV角膜上皮炎在一周之内即可自行消退,但如果没有适当的治疗,仍可能会进展为基质性角膜炎,导致进行性角膜混浊。迄今为止,关于HSV
某Q345R钢管线在焊接接头熔合线附近的内外表面出现了较多的裂纹,通过原材料复检、熔敷金属力学性能检测、退火和未退火存在裂纹的焊接接头及返修后的焊接接头进行金相和硬度测试,对受热面管焊缝断裂失效的原因进行了分析。结果表明:裂纹在熔合线附近焊缝中出现,为穿晶裂纹。接头成形越差,裂纹越深。退火后的裂纹处由于存在脱碳的情况出现纯铁素体状态。为防止裂纹出现,应将接头余高打磨光滑平整,对浅裂纹可进行补焊并探
目的:ASH2L是MLL1组蛋白H3K4甲基转移酶复合物中的重要组成部分,通过调节MLL1的活性,促进组蛋白H3K4三甲基化。ASH2L参与多种重要的生命活动,如参与细胞有丝分裂,DNA损伤应答,参与造血功能和巨噬细胞分化等。近年来不断有文献报道,ASH2L在多种肿瘤中发挥不同的作用,如在肾癌中低表达ASH2L的患者预后显著好于高表达患者,在结直肠癌中,ASH2L能够稳定P53介导的细胞凋亡,发挥