跨种属研究MCM7和Smad3在肝癌组织中的表达及意义

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目的通过检测本课题组前期筛选出的候选肝癌差异表达基因微小染色体维持蛋白7(minichromosome maintenance complex component7, MCM7)及Smad同系物3(Mothers against decapentaplegic homolog3, Smad3)在人、大鼠及树鼩三个不同种属肝癌组织中的表达情况,初步探讨两者在肝癌发生发展中的意义,并进一步验证应用生物信息学技术联合跨种属策略筛选肝癌关键基因的可行性。方法1.对本课题组前期经生物信息学技术结合跨种属肿瘤基因筛选策略从五套肝癌相关基因芯片数据集中筛选出的共同通路及共同肝癌差异表达基因数据进行整理,并在此基础上对PubMed、中国知网、万方数据库等国内外数据库进行广泛的文献搜索,确定候选的肝癌差异表达基因。2.采用实时荧光定量PCR、Western blot技术和免疫组织化学方法,分别检测MCM7及Smad3在人、大鼠和树鼩的肝癌及对应癌旁肝组织、正常肝组织中的mRNA及蛋白表达水平,并利用免疫组化结果分别对MCM7蛋白及Smad3蛋白表达水平与肝癌患者临床病理参数间的关系进行分析。结果1.文献筛选结果表明,在前期筛选出的共同通路中以细胞周期通路与肝癌关系最为密切,而在该通路的25个候选共同差异显著基因中,MCM7和Smad3在国内外与肝癌研究尚少,可在下一步试验中先予验证。2.(1)MCM7在人、大鼠和树鼩肝癌组织中的表达情况:实时荧光定量PCR结果表明,人肝癌组织MCM7mRNA的表达量均高于癌旁及正常肝组织,但差别无统计学意义(P>0.05),癌旁肝组织与正常肝组织比较,差别无统计学意义(P>0.05);大鼠肝癌组织MCM7mRNA的表达量高于癌旁肝组织,但差别无统计学意义(P>0.05),肝癌及癌旁组织MCM7mRNA表达水平均高于正常肝组织,差别有统计学意义(均为P<0.05);树鼩肝癌组织MCM7mRNA的表达量高于癌旁肝组织,但差别无统计学意义(P>0.05),肝癌组织及癌旁肝组织MCM7mRNA的表达量均低于正常肝组织,差别无统计学意义(P>0.05);Western blot结果显示,MCM7蛋白在人和大鼠肝癌组织中的表达水平显著高于对应癌旁肝组织和正常肝组织(均为P<0.05),在树鼩肝癌组织中MCM7蛋白的表达水平亦高于其对应的癌旁肝组织和正常肝组织,但差别无统计学意义(均为P>0.05),三个种属的癌旁组织与正常组织比较,差别无显著性意义(均为P>0.05);免疫组化结果提示MCM7蛋白表达情况基本和Western blot结果相符,MCM7蛋白主要在肝细胞核中表达,该蛋白的表达水平与患者肝癌分期、肝外转移及术后复发相关(均为P<0.05)。(2) Smad3在人、大鼠和树鼩肝癌组织中的表达情况:实时荧光定量PCR结果分析表明,Smad3mRNA在人、大鼠和树鼩的肝癌中表达水平均低于其相应的癌旁组织(均为P<0.05);在大鼠肝癌组织中的表达低于正常肝组织(P<0.05);在树鼩癌旁组织中的表达高于正常肝组织(P<0.05);其余各组织间mRNA表达水平的差别无统计学意义(均为P>0.05); Western blot技术检测结果显示,Smad3蛋白在人和大鼠的肝癌组织中的表达水平均低于其相应的癌旁组织及正常肝组织(均为P<0.05);在树鼩肝癌组织中的表达水平也低于相应的癌旁组织和正常肝组织,但差别无显著性意义(均为P>0.05);三个种属的癌旁组织与正常肝组织比较,差别无统计学意义(均为P>0.05);免疫组化结果与Western blot结果一致,Smad3蛋白在肝癌组织中基本不表达或者散在分布,在癌旁组织及正常组织中常呈强阳性表达;且Smad3蛋白表达水平与肝癌的分期密切相关(P<0.05)。结论1.MCM7在人、大鼠和树鼩三个种属肝癌组织中的蛋白水平均上调,并与肝癌的临床分期、肝外转移及术后复发密切相关,有可能成为肝癌早期诊断、治疗及评价预后的重要靶分子。2. Smad3在人、大鼠和树鼩三个种属的肝癌组织中的蛋白表达水平均下调,并与肝癌的分期相关,提示该基因可能是肝癌发生发展中的抑制因子。3.生物信息学方法结合跨种属策略寻找肿瘤关键基因在肿瘤研究中具有一定的实际应用价值和前景。
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