miR--486--3p特异性过表达系统构建及在癌症中的作用及其机制研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:robotech
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
miRNA是一类由18-24个碱基组成的物种间保守的非编码RNA,在多种生物学过程中发挥着重要的作用,参与发育,分化以及干性维持。miRNA的异常表达跟许多人类疾病(如癌症)的发生以及发展密切相关。
  本研究发现miR-486-3p在癌症组织中的表达相对于癌旁组织显著下调,随后TCGA数据库miR-486-3p表达数据与乳腺癌患者生存率相关性分析发现,miR-486-3p高表达病人生存率显著高于低表达病人,预示miR-486-3p在癌症中发挥着重要作用。因此,本研究将开展miR-486-3p在癌症中的作用以及机制分析。
  随着miRNA存贮平台的建立以及生物信息学的发展,miRNA互补对特殊结构被发现,而本研究的miR-486刚好能够被加工成互补miRNA对,即miR-486-5p与miR-486-3p成熟体互补配对,本研究发现miRNA-486互补对特殊结构导致利用传统的miRNA模拟物以及过表达pri-miRNA的方法均不能实现miR-486-3p的特异性过表达,为此,在shRNA慢病毒表达系统的基础上,本研究建立了针对miR-486-3p特异性过表达的慢病毒系统,且该系统同时适用于其他miRNA互补对单一miRNA的特异性过表达。
  利用建立的miR-486-3p的特异过表达慢病毒系统,本研究分析了miR-486-3p对癌症生物学特性的影响,发现miR-486-3p能够通过调控癌细胞周期显著抑制癌细胞增殖以及克隆形成,且荷瘤鼠表皮瘤实验证实,在体内miR-486-3p也具有抑制癌细胞增殖的作用。其次,过表达miR-486-3p能够显著诱导癌症细胞的凋亡,增加癌细胞的化疗敏感性。另外,还发现miR-486-3p能够通过影响癌细胞形态进而抑制癌细胞的侵袭以及迁移。
  为进一步探讨miR-486-3p影响癌症生物学特性的分子机制,本研究利用RNA-Seq技术筛选出与细胞形态改变相关的基因TBCA、HMGA1、ARPC1B以及Rac3作为miR-486-3p的潜在靶基因,通过报告基因活性以及Western blot验证,本研究首次证实miR-486-3p靶向调控TBCA、HMGA1、ARPC1B以及Rac3基因。随后对靶基因是否参与miR-486-3p调控癌症生物学特性过程进行探究,结果表明,分别下调TBCA、HMGA1、ARPC1B以及RAC3均影响癌细胞的细胞周期,下调TBCA、HMGA1以及ARPC1B能够通过影响细胞形态来抑制癌细胞的侵袭以及迁移,但RAC3基因的下调对细胞形态以及癌细胞的侵袭迁移没有影响。最后,利用尾静脉注射稳转萤火虫荧光素酶的癌细胞制备小鼠体内转移模型,结合小动物活体成像,本研究证实过表达miR-486-3p以及下调其靶基因TBCA、HMGA1以及ARPC1B表达均能够抑制癌细胞体内的转移。
  利用GO以及KEGG富集分析RNA-Seq数据,本研究发现并验证miR-486-3p的过表达能够使MAPK信号通路发生改变,MAPK信号通路的改变会影响癌细胞增殖,凋亡以及侵袭迁移等生物学特性。且本研究证实miR-486-3p至少能够通过靶向下调其靶基因影响ERK的磷酸化水平从而对癌症的生物学特性产生影响。
  癌症干细胞是癌症复发以及转移的根源,为了进一步明确miR-486-3p在癌症转移中的作用,本研究通过模拟癌症干细胞微环境构建了简单高效的癌症干细胞筛选以及富集平台来探究miR-486-3p在癌症干细胞中的作用。结果表明,过表达miR-486-3p以及敲低其靶基因TBCA、HMGA1以及ARPC1B显著抑制癌症干细胞团的生长以及体内的转移。miR-486-3p至少能够通过靶向下调其靶基因TBCA、HMGA1以及ARPC1B调控MAPK信号通路来抑制癌症干细胞的自我增殖以及体内的转移。
  综上所述,本研究成功构建了miR-486-3p特异性过表达的慢病毒系统。利用构建的系统证实miR-486-3p至少能够通过靶向下调其靶基因TBCA、HMGA1、ARPC1B以及RAC3调控MAPK信号通路在癌症的发生发展以及癌症干细胞自我复制增殖以及体内转移中发挥着重要的作用。本研究为癌症的分子治疗提供了一个新的作用靶点,也为miR-486-3p用于临床的癌症治疗提供了理论依据。
其他文献
氟喹诺酮类药物(FQs)是世界上最常用的抗生素之一,用于治疗人类的各种细菌感染。由于FQs的广泛使用,经常在水环境检测中出现,且水中残留的药物会对人体健康造成诸多不良影响。因此,迫切需要找到一种有效去除难降解FQs的可行技术。高级氧化技术中的芬顿反应(Fenton)是去除水中FQs的有效方法。与传统均相Fenton相比,非均相Fenton具有更广泛的p H范围,可以避免产生大量污泥,在废水处理中受
目前,随着大众对生活品质的提升需求和环保观念的加强,治理环境污染逐渐走入工业界和科研界的视野中,各类科研人员对此展开了较为充分的研究。而目前来说,重金属污染是环境污染中占比较大的污染源头之一,当前的研究阻碍之一就是环境重金属含量的检测比较困难。因此,研发出高效的环境重金属检测技术是十分必要的。近年来,具有低成本、可重复利用等优点的生物质炭/层状双氢氧化物(LDHs)复合材料在重金属污染处理中的优异
学位
水是人类赖以生存必不可少的物质基础。但是,地球上能被我们用来直接开发利用的淡水资源却极为匮乏,且存在严重污染现象。其中,重金属污染是水体污染中极为常见的一种形式。而传统的重金属废水处理方法存在着二次污染、效果差、膜孔堵塞等问题。电容去离子技术因其高效、低耗、环境友好等优势,逐渐得到人们的重视。本文利用秸秆制备多孔碳电极材料,并将其应用于电化学吸附水中铜离子及模拟电镀铜漂洗废水中铜离子的去除。以玉米
充足的粮食供应是人类社会生存和发展的基石,粮食安全涉及到国计民生和社会稳定。随着全球人口的快速增长,粮食供给形势日益严峻。中国是一个地少人多的国家,粮食安全一直是我国的基本国策之一。稻谷作为我国主要粮食作物,其覆水种植条件导致生产过程存在水耗大且甲烷排放量多等问题。为减轻水资源供需矛盾、缓解农业源水环境污染、助力早日实现“碳中和”目标,对我国稻谷生产的潜在环境影响进行全过程、科学、系统的溯源性分析
学位
该论文研究的混合纳米Ni(OH)的球形Ni(OH)是轻污染金属氢化物-镍(MH-Ni)电池的正极活性物质.
学位
在该研究中,作者首先以一个二维大气化学传输模式为基础,通过调整其扩散传输系数,建立了一个二维大气CO传输模式.采用大气CO在不同高度上的变化作为标准,验证模式在垂直方向上传输的可靠性;同时采用kr南北半球表现平均浓度差作为判断标准,验证模式在水平方向上传输的可靠性.为了验证模式的稳定性,还模拟了1950-1998年全球大气CO浓度的趋势,并与Mauna Loa和South Pole两个站点的观测资
学位
该论文简要总结了国内外干沉降研究的现状和常用方法,介绍了浓度梯度法的测量原理,并运用浓度梯度法测量了长江三角洲和珠江三角洲以稻田为下垫面的大气中的痕量气体污染物的干沉降通量,同时采用涡旋相关法直接测量了CO的通量.对测得的结果进行计算,得到了O、SO、NOx、NO、NO的干沉降速率Vd和相应的干沉降参数Ra、Rb、Rc.在长江三角洲进行干沉降研究的同时,采用水杨酸浸渍膜法测量了大气中OH自由基的浓
学位
鉴于目前国内多环芳烃的研究大部分基于大气总悬浮颗粒物,缺乏对可吸入颗粒物上多环芳烃的研究,为深入研究中国大气多环芳烃来源、污染特征和健康效应,该论文选择北京大气的可吸入颗粒物开展了PM和PM中多环芳烃的浓度和特性的研究.该研究根据颗粒物毒理实验和PAHs浓度分析的需要,建立起大气PM和PM的大流量采样方法.参考美国国家环保局(EPA)的TO-13A的方法,制定了一套基于GC-MS分析检测技术的方案
多种鸟类会在漫长的飞行与迁徙中利用地磁场进行导航,鸽子是其中的典型代表,但包括鸽子在内的动物磁感应与磁导航机理尚无定论。基于隐花色素(Cry)的自由基对机理为动物磁感应行为指明了研究方向,该类蛋白的节律和光化学自由基反应是研究的重点。本文从鸽子隐花色素(ClCry)的序列发现与重定义出发,鉴定并完善了三种ClCry的全长序列,之后对它们的体内节律表达特性与基因性质进行了探索,同时采用原核、真核体系
学位
2型糖尿病作为一种全球多发的慢性疾病,严重影响了患者的生活质量。2型糖尿病患者血浆中游离脂肪酸的水平高于正常人,游离脂肪酸的大量积累会对胰岛β细胞的功能产生不利影响。尤其是游离的饱和脂肪酸不仅能使机体产生多种应激反应,同时还能诱导细胞因子的分泌,因此其在胰岛素抵抗中发挥重要作用。骨骼肌是一个参与能量代谢的重要器官,负责机体70-80%的胰岛素刺激下葡萄糖的摄取。另外,它还作为内分泌器官产生并分泌包
学位