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背景与目的tRNA来源的RNA片段(tRF)属于小非编码RNAs(ncRNAs)家族[1],于1970s在人类的尿液中被首次发现,研究表明其普遍存在于大部分的生物体中。我们在研究中发现了一个特殊的17bp的小RNA片段,此小RNA片段曾经被称为miR-1280,但是最近有研究表明一直以来被称为miR-1280的RNA序列是tRNALeu剪切产生的非编码片段即tRFs片段,因此有研究者主张将miR-1280从小RNA库中移除,但是并没有相关的文献证据支持miR-1280不是来自miR-1280的前体结构,对其来源的争论缺少有力的实验数据。有趣的是我们对其进行了一系列的研究后发现其同时来自于亮氨酸tRNA(tRNALeu)和miR-1280前体(Pre-miR-1280),因此我们将此片段称为tRF/miR-1280。在我们的早期研究中发现tRF/miR-1280在我们收集的64对人的结直肠癌(CRC)中的表达量明显低于正常组织,而且高表达tRF/miR-1280的人结肠癌细胞系HCT116和HCT15中细胞的增殖,迁移能力明显降低。这可能预示着tRF/miR-1280对结肠癌的发生发展具有调节作用。本文首次研究了tRNA/pre-miRNA来源的片段tRF/miR-1280在结肠癌中对肿瘤发生发展的影响,并对其下游的直接靶基因进行了探讨。方法我们通过分析一直以来被称为miR-1280的小RNA的碱基序列发现此序列为Pre-miR-1280与tRNALeu共有的一段序列,为了探究此序列的来源我们设计相应的检测此片段,Pre-miR-1280以及tRNALeu的生物素标记的DNA探针。利用Northern blot检测发现此片段来自pre-miRNA和tRNALeu所以我们将此片段称为tRF/miR-1280。同时通过实时定量PCR结果了解到tRF/miR-1280在人的结肠癌组织样本中的表达变化,我们通过慢病毒构建稳定高/低表达tRF/miR-1280的人结肠癌细胞系(HCT116和HCT15)及其对照细胞系,并应用实时定量PCR确认处理细胞中tRF/miR-1280的表达变化从而确认细胞系构建是否成功。通过体外实验如通过细胞计数了解细胞增殖,通过集落形成实验确定tRF/miR-1280对于细胞生存能力的影响,同时也通过Transwell和划痕实验确定了细胞的侵袭和迁移能力的改变。在体内实验中,通过皮下荷瘤对小鼠形成肿块的体积,重量进行了检测,也对小鼠组织进行HE染色以此来确认tRF/miR-1280的功能。在通过一系列实验验证了tRF/miR-1280在体内外中的作用后,我们利用mRNA靶向预测软件(miRanda,TargetScan,和TargetRank)来预测tRF/miR-1280的靶向基因,通过分析筛选我们选定了四个基因JAG2,SMO,PMM2和AGK,随后我们设计了每个基因的3’UTR到双荧光素酶UTR质粒中,通过双荧光素酶报告实验探究tRF/miR-1280与JAG2之见存在相互关系,最后也利用Western blot验证了tRF/miR-1280与JAG2之间的相关性。结果成功构建稳定的高表达tRNALeu和miR-1280的细胞系,同时通过敲低Dicer酶在细胞中的表达,利用Northern blot发现本研究中的小RNA片段随着tRNALeu和miR-1280在细胞中表达的变化而改变,同时结果显示Dicer酶的表达影响此小RNA片段的表达,表明了片段同时来源于Pre-miR-1280和tRNALeu,因此我们将其命名为tRF/miR-1280。RT-PCR结果显示tRF/miR-1280在人的结直肠癌组织中的表达低于正常组织。在体外实验中发现高表达tRF/miR-1280的结肠癌细胞增殖能力,细胞集落形成能力,细胞迁移和相应的侵袭能力都相对于对照组降低;相反敲低tRF/miR-1280时结肠癌细胞增殖能力,细胞集落形成能力,细胞迁移以及侵袭能力都相对于对照组增强。随后我们利用高表达tRF/miR-1280的结肠癌细胞及其对照组,低表达tRF/miR-1280的结肠癌细胞及其对照组在裸鼠体内进行皮下荷瘤实验。结果表明:接种高表达tRF/miR-1280的结肠癌细胞的实验组相对于对照组肿瘤体积和重量都明显降低;相反在接种低表达tRF/miR-1280的结肠癌细胞的实验组相对于对照组肿瘤体积和重量都明显增高。另一方面在小鼠肝转移和肺转移实验中结果也表明:在裸鼠脾脏中接种高表达tRF/miR-1280的结肠癌细胞时相对于其对照组,小鼠的肝转移和肺转移情况明显降低。在进行了一系列体内外的表型实验后我们探究tRF/miR-1280下游可能的靶基因,通过mRNA靶向预测软件(miRanda,TargetScan,Target Rank)预测tRF/miR-1280的四个候选靶基因分别为JAG2,SMO,PMM2,AGK,利用双荧光素酶报告检测和Western blot检测确定JAG2为tRF/miR-1280下游靶基因。结论上述结果表明,一直被称为miR-1280的小RNA片段同时来源于Pre-miR-1280和tRNALeu,由此命名为tRF/miR-1280,并且tRF/miR-1280在体内和体外都可以抑制结肠癌细胞的增长及转移。同时我们也发现了tRF/miR-1280可能的下游靶点JAG2,以上结果提示tRF/miR-1280可能可以有效的抑制结肠癌的发生发展。