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第一部分长链非编码RNA UCA1在锌缺乏地区食管鳞癌患者中的表达目的:研究锌缺乏地区食管鳞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)组织中长链非编码RNA UCA1的表达情况,并分析其表达与ESCC患者临床病理特征的关系。方法:1应用高通量测序技术筛选锌缺乏地区3例ESCC患者组织中差异表达的lncRNAs,选择差异表达倍数较大的UCA1作为研究的目的基因。2应用聚合酶链反应(Polymerase chain reaction,PCR)检测UCA1在锌缺乏地区55例ESCC患者癌组织和相应癌旁非肿瘤组织中的表达情况,并分析UCA1的表达与ESCC患者临床病理特征之间的关系。结果:1.高通量测序结果显示,UCA1在锌缺乏地区3例ESCC患者癌组织中表达(0.86±0.13)明显升高,与癌旁非肿瘤组织(0.36±0.02)相比,其表达量上调了2.39倍(t=7.735,P<0.05)。2.PCR检测结果显示:UCA1在锌缺乏地区55例ESCC患者癌组织中表达(1.48±0.58)明显升高,与癌旁非肿瘤组织(0.96±0.37)相比,其表达量上调了1.54倍(t=12.627,P<0.05)。3.UCA1的表达与锌缺乏地区ESCC患者的淋巴结转移和TNM分期相关(淋巴结转移:χ2=5.770,P=0.016;TNM分期:χ2=9.888,P=0.002)。第二部分食管癌中长链非编码RNA UCA1的表达与细胞内锌水平的关系目的:研究食管癌细胞中UCA1的表达与细胞内锌水平的关系。方法:1用不同浓度的四甲基乙二胺置于正常细胞培养液中,配制不同锌浓度的全培养基并培养食管癌细胞,检测细胞内锌水平。2应用PCR检测上述食管癌细胞中UCA1的表达情况。结果:1.在一定范围内,食管癌细胞内锌水平随着培养基中TPEN浓度的增加而降低。在Eca109和KYSE170食管癌细胞中,与正常对照组相比(TPEN=0),当TPEN浓度为0.001umol/ml时,细胞内锌的相对表达量分别降低至0.97倍和0.96倍(P>0.05);随着TPEN浓度升高至0.002,0.004和0.006umol/ml时,细胞内锌的相对表达量分别降低至0.41、0.40、0.25倍和0.42、0.40、0.22倍(P<0.05)。当TPEN浓度升高至0.008umol/ml时,细胞无法耐受而死亡。2.食管癌细胞内UCA1的表达与细胞内锌水平呈一定的相关性。在一定范围内,随着锌水平的降低,食管癌细胞中UCA1的表达逐渐升高。PCR检测结果显示:在Eca109和KYSE170食管癌细胞系中,与正常对照组相比(TPEN=0),当TPEN浓度为0.001时,UCA1的表达分别升高至1.03倍和1.02倍(P>0.05);随着TPEN浓度升高至0.001,0.002,0.004和0.006时,UCA1的表达分别升高至1.67、1.75、2.49倍和1.60、1.70、2.35倍(P<0.05);然而,当TPEN浓度升高至0.008时,UCA1的表达降为0。第三部分长链非编码RNA UCA1对食管癌细胞生物学特性的影响及其机制研究目的:1.研究UCA1对食管癌细胞增殖、迁移、侵袭、周期和凋亡的影响。2.探讨UCA1影响食管癌细胞生物学特性可能的分子机制。方法:1应用PCR检测食管癌细胞系和永生化食管上皮细胞系NE1中UCA1的表达情况。2应用转染质粒si UCA1和pcDNAUCA1构建低/过表达UCA1的食管癌细胞系。3应用MTS和克隆形成实验、划痕实验、Transwell小室侵袭实验及流式细胞术分别检测UCA1对食管癌细胞增殖、迁移、侵袭、周期及凋亡的影响。4应用PCR和Western blot检测低/过表达UCA1对食管癌细胞EMT相关分子表达水平的影响。结果:1.UCA1在食管癌细胞系中的相对表达量均高于永生化食管上皮细胞NE1(Eca109:0.58±0.09,KYSE170:0.53±0.10,KYSE150:0.30±0.06,KYSE30:0.28±0.15,KYSE9706:0.29±0.09,TE1:0.23±0.13,TE13:0.22±0.13 vs NE1:0.06±0.03,P<0.05)。2.成功构建低表达UCA1的Eca109和KYSE170食管癌细胞系,过表达UCA1的TE1和TE13食管癌细胞系。3.低/过表达UCA1对食管癌细胞增殖能力的影响:MTS实验显示,低表达UCA1抑制了Eca109和KYSE170的增殖能力(Eca109:0.78±0.16vs 1.33±0.12和1.50±0.12,P<0.05;KYSE170:1.54±0.14 vs 1.95±0.20和2.03±0.13,P<0.05);过表达UCA1促进了TE1和TE13的增殖能力(TE1:1.17±0.10 vs 1.04±0.06和1.05±0.07,P<0.05;TE13:1.21±0.10 vs 0.89±0.14和0.96±0.13,P<0.05)。克隆形成实验结果与MTS结果一致(Eca109:1.45%±0.19%vs 3.82%±0.34%和4.02%±0.26%,P<0.05;KYSE170:1.81%±0.36%vs 5.17%±0.31%和5.35%±0.23%,P<0.05;TE1:16.01%±0.60%vs 7.41%±0.74%和8.29%±0.38%,P<0.05;TE13:25.07%±0.33%vs 12.81%±0.18%和13.10%±0.22%,P<0.05)。4.低/过表达UCA1对食管癌细胞迁移能力的影响:划痕实验显示,低表达UCA1抑制了Eca109和KYSE170的迁移能力(Eca109:64.00%±4.97%vs 44.75%±2.63%和44.00%±10.03%,P<0.05;KYSE170:42.01%±3.31%vs 22.73%±1.92%和21.39%±4.82%,P<0.05);过表达UCA1促进了TE1和TE13的迁移能力(TE1:43.66%±3.83%vs 58.33%±4.32%和53.35%±6.32%,P<0.05;TE13:50.19%±8.35%vs 66.88%±2.91%和65.50%±2.55%,P<0.05)。5.低/过表达UCA1对食管癌细胞侵袭能力的影响:Transwell小室侵袭实验显示,低表达UCA1抑制了Eca109和KYSE170的侵袭能力(Eca109:224.75±17.02 vs 301.25±11.62和309.00±17.05,P<0.05;KYSE170:208.75±24.14 vs 289.50±20.89和319.75±12.89,P<0.05);过表达UCA1促进了TE1和TE13的侵袭能力(TE1:434.00±13.34 vs267.25±11.93和291.25±19.14,P<0.05;TE13:393.75±16.72 vs 218.00±14.94和214.25±14.38,P<0.05)。6.低/过表达UCA1对食管癌细胞周期的影响:流式细胞术结果显示,低表达UCA1可以使细胞周期阻滞于S期从而影响食管癌细胞Eca109和KYSE170的增殖(Eca109:42.26±3.68 vs 33.43±1.62和35.64±1.53,P<0.05;KYSE170:38.29±1.60 vs 32.29±3.12和33.69±1.52,P<0.05)。过表达UCA1可以使细胞周期在G0/G1期加速(36.72±0.80 vs 52.85±2.29和52.83±1.51,P<0.05),从而影响TE1细胞的增殖,过表达UCA1可以使细胞周期在S期加速(30.70±2.72 vs 38.48±1.90和38.00±1.67,P<0.05),从而影响TE13细胞的增殖。7.低/过表达UCA1对食管癌细胞凋亡的影响:流式细胞术结果显示,低表达UCA1促进食管癌细胞系Eca109和KYSE170的凋亡,呈现出明显的凋亡峰(Eca109:10.78±2.92 vs 1.85±0.83和1.91±0.91,P<0.05;KYSE170:9.75±1.74 vs 1.98±0.64和2.08±0.46,P<0.05)。过表达UCA1抑制了食管癌细胞系TE1和TE13的凋亡,凋亡峰明显降低(TE1:1.10±0.12 vs 2.72±0.69和2.72±0.77,P<0.05;TE13:1.03±0.22 vs 3.46±0.58和3.73±1.01,P<0.05)。8.低/过表达UCA1对食管癌细胞EMT相关分子表达水平的影响:PCR结果显示,在Eca109和KYSE170细胞中,与siNC转染组相比,si UCA1转染组E-cadherin的表达水平分别升高至1.55倍和1.32倍,N-cadherin、Snail和Vimentin的表达分别下降至0.69、0.63、0.64倍和0.65、0.74、0.70倍(P<0.05)。在TE1和TE13细胞中,与pcDNANC转染组相比,pcDNAUCA1转染组E-cadherin的表达水平分别下降至0.71倍和0.70倍,N-cadherin、Snail和Vimentin的表达水平分别上升至1.33、1.26、1.42倍和1.23、1.20、1.37倍(P<0.05)。Western blot结果显示,低表达UCA1上调了Eca109和KYSE170中E-cadherin(Eca109:0.97±0.09 vs 0.48±0.07和0.49±0.08,P<0.05;KYSE170:0.90±0.10 vs 0.42±0.06和0.40±0.10,P<0.05)的表达,下调了N-cadherin(Eca109:0.42±0.07 vs 0.95±0.05和0.94±0.05,P<0.05;KYSE170:0.27±0.06 vs 0.65±0.11和0.70±0.10,P<0.05)、Snail(Eca109:0.33±0.06 vs 0.93±0.05和0.93±0.06,P<0.05;KYSE170:0.28±0.04 vs0.69±0.08和0.75±0.08,P<0.05)和Vimentin(Eca109:0.36±0.03 vs 0.85±0.03和0.87±0.13,P<0.05;KYSE170:0.13±0.03 vs 0.77±0.04和0.80±0.05,P<0.05)的表达。过表达UCA1下调了TE1和TE13中E-cadherin的表达(TE1:0.31±0.09 vs 0.89±0.07和0.89±0.03,P<0.05;TE13:0.32±0.05vs 0.74±0.07和0.79±0.07,P<0.05),上调了N-cadherin(TE1:0.84±0.07vs 0.54±0.04和0.56±0.15,P<0.05;TE13:0.84±0.06 vs 0.44±0.08和0.49±0.05,P<0.05)、Snail(TE1:0.84±0.02 vs 0.26±0.06和0.28±0.02,P<0.05;TE13:0.90±0.05 vs 0.50±0.06和0.51±0.03,P<0.05)和Vimentin(TE1:0.80±0.05 vs 0.40±0.11和0.41±0.13,P<0.05;TE13:0.85±0.04 vs0.42±0.06和0.44±0.05,P<0.05)的表达。结论:1.UCA1在锌缺乏地区ESCC患者组织和食管癌细胞系中均高表达,其表达水平与ESCC患者的淋巴结转移和TNM分期相关。2.食管癌细胞中UCA1的表达与细胞内锌水平呈一定的相关性。在一定范围内,随着锌水平的降低,食管癌细胞中UCA1的表达逐渐升高。3.UCA1促进了食管癌细胞的增殖、迁移和侵袭,抑制了食管癌细胞的凋亡,并且通过影响细胞周期影响食管癌细胞的增殖。4.UCA1基因对食管癌细胞迁移和侵袭能力的影响可能与影响EMT这一生物学过程相关。