MiR-486-5p通过靶向PIK3R1调节结直肠癌的迁移和侵袭及其相关机制的研究

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在中国,最近几年的统计数据表明,随着肿瘤发病率和致死率的持续攀升,恶性肿瘤已经是人类生命的头号克星,在全国范围内都达成了共识,将其定义为公共卫生问题。临床结果表明,结直肠癌(直肠癌和结肠癌的总称)是最常见的肿瘤之一,对两个性别的高发性恶性肿瘤进行排序,其在男性中位列第三,在女性中位列第二。据统计,每年新发结直肠癌病例约120万,死亡病例约60万。其中,结直肠癌的发病率和死亡率因地区、人种、生存环境及生活方式而异。在西方发达国家,随着人群干预的早期普遍开展,结直肠癌发病率已逐渐趋于稳定,甚至呈现下降的趋势,但是,在某些发达国家及大部分发展中国家,结直肠癌的发病率仍以一定趋势稳定增长,这种趋势在日本、韩国、中国及一些东欧地区国家尤为明显。在我国,由于人们的体检意识逐渐增高及人口的老龄化,结直肠癌发病率在近年来呈现出迅猛上升的趋势。结直肠癌的治疗,包括手术、放化疗及靶向药物治疗等综合治疗措施,早期结直肠癌患者经及早手术治疗后的预后普遍良好,不过因为有很大一部分的患者诊断不及时,当发生了远处的转移才被发现,此类情况就会带来较差的预后效果。近年来,广大科研者们在分子水平上结直肠上皮如何转化为恶性肿瘤的研究方面取得长足的进展,开始逐步确定一些引起结直肠癌的致癌基因及抑癌基因。这些基因可能与结直肠癌的发生发展,以及癌症预后作用密切相关,但关于其具体的作用机制及分子生物学原理,尚无确切的结论。肿瘤发生及发展是多种因素,多水平共同作用的复杂过程。因此,接下来关于结直肠癌的研究,主要侧重于探索及发现新的相关基因及其致癌作用的分子途径及通路研究,进一步找出潜在的治疗靶点,从而提高结直肠癌的早期诊断,及发现新的靶向药物,提高现有靶向治疗药物治疗效果,并对预后方面的判断提供新的标志物。  研究表明,微小RNA(miRNA)是一种非编码,内源性的小分子RNA,在调节机体生物和病理过程方面起关键作用。其中,miR-486-5p近年来得到广泛的关注。研究发现,miR-486-5p不仅在人正常的生理支撑中起到举足轻重的作用,而且当发生肿瘤时,还能对其起到一定的调控作用;此外,由于其在各器官组织中表达十分广泛,因而近期备受关注。miR-486-5p经证实,在甲状腺癌、乳腺癌、胃癌、肝癌、胆管癌等多种肿瘤的发生与发展过程起着重要的调控作用。但到目前为止,miR-486-5p在结直肠癌发生及发展中的表达情况和作用机制尚不明确。  本研究旨在通过检测结直肠癌中miR-486-5p的表达量,探索其在结直肠癌发生及发展中的作用,进一步通过一系列的实验验证来探究其分子机制,为结直肠癌的早期诊断、及早治疗和良好预后提供新的思路。  第一部分 MiR-486-5p在结直肠癌组织及细胞系中的表达  目的:探讨miR-486-5p在结直肠癌组织和细胞系中的表达水平  方法:应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法检测结直肠癌组织和相应的癌旁正常组织以及结直肠癌细胞系和正常人结肠上皮细胞系中miR-486-5p的表达水平。  结果:qRT-PCR检测结果表明,miR-486-5p在结直肠癌组织及细胞系中的表达水平低于相应的癌旁结直肠组织及正常人结肠上皮细胞系(P<0.05)。  结论:miR-486-5p在结直肠癌组织和结直肠癌细胞系中低表达。  第二部分 MiR-486-5p对结直肠癌细胞功能影响及其分子机制的研究  目的:探讨结直肠癌细胞系中不同miR-486-5p的表达水平和它们对于细胞的增殖、转移和侵袭所造成的影响,探究其分子机制。  方法:在人结直肠癌细胞系SW620/HT-29中分别各自构建过表达miR-486-5p细胞模型,并且运用qRT-PCR法来对转染效率进行评估。并联合运用CCK-8试剂盒对过表达miR-486-5p后的细胞增殖能力进行测定。以Transwell法检测细胞的迁移及侵袭能力。进一步检测MMP家族和PI3K/AKT信号通路中关键蛋白的表达及活性,探讨miR-486-5p参与结直肠癌发生及发展潜在的分子机制。  结果:成功构建过表达MiR-486-5p和阴性对照NC的稳定转化的细胞株。为了验证稳转细胞的增殖能力,采用了CCK-8染色法,实验结果表明miR-486-5p过表达细胞增殖能力与对照组相比明显减弱(P<0.05),而迁移和侵袭实验结果表明,过表达miR-486-5p组与对照NC组比较,结直肠癌细胞的迁移和侵袭能力明显减弱(P<0.05)。细胞划痕实验也同样证实了上述趋势。通过蛋白水平Western blot检测SW620/HT-29细胞中miR-486-5p表达改变后对相关蛋白表达水平的影响,结果提示,miR-486-5p过表达后能够使MMP2和MMP9蛋白的表达水平显著下调,说明miR-486-5p可能通过调控MMP家族相关蛋白表达抑制结直肠癌的迁移和侵袭能力。对PI3K/AKT通路关键蛋白表达水平的检测显示:在过表达miR-486-5p后的SW620/HT-29细胞,磷酸化的AKT和PIK3R1(磷酸肌醇3-激酶)的表达水平显著降低,提示MiR-486-5p可能通过参与PI3K/AKT信号通路发挥抑制结直肠癌细胞转移和增殖的功能。此外,通过荧光素酶报告基因实验证明miR-486-5p可与PIK3R1的3UTR结合,从而发生相关肿瘤细胞功能方面的调控作用  结论:体外实验结果表明,miR-486-5p对于结直肠癌细胞的增殖、侵袭和迁移力具有抑制的能力。这种能力可能是通过调控MMP家族相关蛋白的表达和PIK3R1通路来调节结直肠癌细胞的生物学行为。
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