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目的:肝细胞肝癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)现今成为我国最常见的恶性肿瘤之一,死亡率位居第二位,可见肝癌是急需解决的健康问题。近年来,研究发现,肝癌的发生机制与代谢酶、代谢性疾病密切相关,为肝癌的治疗提供了新的靶点。
糖异生是将非糖物质转化为葡萄糖或糖原的过程。磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(Phosphoenolpyruvate Carboxykinase,PEPCK)能将草酰乙酸催化成为磷酸烯醇式丙酮酸,是糖异生途径的关键限速酶之一。它有 2种同工酶,PCK1 基因编码胞质型磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK-C),位于细胞质;PCK2基因编码另一种位于线粒体的PEPCK-M。 据报道,肝癌中PCK1的表达显著低于癌旁组织;过表达PCK1促进糖异生过程,抑制肝癌细胞生长,但其分子机制尚不清楚。
因此本文主要目的是通过TCGA数据库明确不同肿瘤组织中PCK1的表达差异,在肝癌组织中验证PCK1的表达情况;观察PCK1对肝癌细胞迁移能力的影响,通过RNA-seq筛选出可能的机制,并且在体内体外实验验证PCK1调控肝癌细胞迁移的分子机制。
方法:
1.首先利用TCGA(The Cancer Genome Atlas)数据库分析各类肿瘤组织与癌旁组织中PCK1的表达差异。在8对人肝癌组织中验证PCK1的表达情况。构建过表达PCK1和PCK1基因敲除肝癌细胞模型;通过Transwell和划痕实验观察PCK1对肝癌细胞迁移能力的影响。通过RNA-seq进行GO、基因相互作用和信号通路分析,筛选出Wnt/beta-catenin信号通路。
2.采用RNA-sq数据分析PCK1影响的信号通路,进一步经Real-time PCR、Western blot在人肝癌细胞系Huh7、MHCC97H和PLC/PRF/5中研究PCK1通过调控WNT/β-catenin信号通路关键分子影响肝癌细胞的迁移。
3.在体内裸鼠皮下成瘤,观察肿瘤生长的大小以及肺转移的数目,Western blot、H&E及免疫组化研究PCK1通过调控WNT/β-catenin信号通路关键分子影响肝癌细胞的迁移。
结果:
1. TCGA数据库分析显示大多数肿瘤组织与癌旁组织相比PCK1呈现低表达。8对人肝癌组织中PCK1表达降低。成功构建过表达PCK1和PCK1基因敲除肝癌细胞模型;通过Transwell和划痕实验观察PCK1抑制肝癌细胞迁移的能力。通过RNA-seq进行GO、基因相互作用和信号通路分析,筛选出Wnt/beta-catenin信号通路。
2. RNA-sq数据分析PCK1影响Wnt、细胞分化和胰岛素抵抗信号通路,进一步经Real-time PCR、Western blot在人肝癌细胞系Huh7、MHCC97H和PLC/PRF/5中研究PCK1下调WNT/β-catenin信号通路关键分子抑制肝癌细胞的迁移。
3.在体内裸鼠皮下成瘤实验,观察到AdPCK1组明显抑制肿瘤生长的大小以及减少肺转移的数目,Western blot、H&E及免疫组化研究PCK1下调WNT/β-catenin信号通路关键分子影响肝癌细胞的迁移。
结论:在本研究中,我们发现PCK1在大部分肿瘤组织中呈现低表达,并且体内和体外实验证明 PCK1 可抑制肝癌细胞的迁移能力。另外,我们发现 PCK1可以抑制WNT/β-catenin信号通路,阻碍肝癌的迁移。综上所述,本文阐明PCK1抑制肝癌迁移的机制,对肝癌的诊断和治疗有重要意义。
糖异生是将非糖物质转化为葡萄糖或糖原的过程。磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(Phosphoenolpyruvate Carboxykinase,PEPCK)能将草酰乙酸催化成为磷酸烯醇式丙酮酸,是糖异生途径的关键限速酶之一。它有 2种同工酶,PCK1 基因编码胞质型磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK-C),位于细胞质;PCK2基因编码另一种位于线粒体的PEPCK-M。 据报道,肝癌中PCK1的表达显著低于癌旁组织;过表达PCK1促进糖异生过程,抑制肝癌细胞生长,但其分子机制尚不清楚。
因此本文主要目的是通过TCGA数据库明确不同肿瘤组织中PCK1的表达差异,在肝癌组织中验证PCK1的表达情况;观察PCK1对肝癌细胞迁移能力的影响,通过RNA-seq筛选出可能的机制,并且在体内体外实验验证PCK1调控肝癌细胞迁移的分子机制。
方法:
1.首先利用TCGA(The Cancer Genome Atlas)数据库分析各类肿瘤组织与癌旁组织中PCK1的表达差异。在8对人肝癌组织中验证PCK1的表达情况。构建过表达PCK1和PCK1基因敲除肝癌细胞模型;通过Transwell和划痕实验观察PCK1对肝癌细胞迁移能力的影响。通过RNA-seq进行GO、基因相互作用和信号通路分析,筛选出Wnt/beta-catenin信号通路。
2.采用RNA-sq数据分析PCK1影响的信号通路,进一步经Real-time PCR、Western blot在人肝癌细胞系Huh7、MHCC97H和PLC/PRF/5中研究PCK1通过调控WNT/β-catenin信号通路关键分子影响肝癌细胞的迁移。
3.在体内裸鼠皮下成瘤,观察肿瘤生长的大小以及肺转移的数目,Western blot、H&E及免疫组化研究PCK1通过调控WNT/β-catenin信号通路关键分子影响肝癌细胞的迁移。
结果:
1. TCGA数据库分析显示大多数肿瘤组织与癌旁组织相比PCK1呈现低表达。8对人肝癌组织中PCK1表达降低。成功构建过表达PCK1和PCK1基因敲除肝癌细胞模型;通过Transwell和划痕实验观察PCK1抑制肝癌细胞迁移的能力。通过RNA-seq进行GO、基因相互作用和信号通路分析,筛选出Wnt/beta-catenin信号通路。
2. RNA-sq数据分析PCK1影响Wnt、细胞分化和胰岛素抵抗信号通路,进一步经Real-time PCR、Western blot在人肝癌细胞系Huh7、MHCC97H和PLC/PRF/5中研究PCK1下调WNT/β-catenin信号通路关键分子抑制肝癌细胞的迁移。
3.在体内裸鼠皮下成瘤实验,观察到AdPCK1组明显抑制肿瘤生长的大小以及减少肺转移的数目,Western blot、H&E及免疫组化研究PCK1下调WNT/β-catenin信号通路关键分子影响肝癌细胞的迁移。
结论:在本研究中,我们发现PCK1在大部分肿瘤组织中呈现低表达,并且体内和体外实验证明 PCK1 可抑制肝癌细胞的迁移能力。另外,我们发现 PCK1可以抑制WNT/β-catenin信号通路,阻碍肝癌的迁移。综上所述,本文阐明PCK1抑制肝癌迁移的机制,对肝癌的诊断和治疗有重要意义。