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背景和目的胶质瘤是颅脑恶性肿瘤中最常见的类型,根据恶性程度可分为四个级别:Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级。Ⅰ级和Ⅱ级为低级别胶质瘤(LGG),Ⅲ级和Ⅳ级为高级别胶质瘤(HGG)。胶质瘤的生长特征主要是浸润性无限制增长,这个特点使得肿瘤组织与正常脑组织之间无明显界限。即使采用手术加放化疗治疗,也很难将肿瘤组织彻底清除,尤其在胶质母细胞瘤(GBM,Ⅳ级)中,患者的中位生存时间仅有12-15个月,预后效果极差。研究发现胶质瘤中谷氨酰胺的消耗率增高,肿瘤细胞依赖谷氨酰胺提供能量和生物分子合成的物质基础,谷氨酰胺(Gln)成瘾用来描述胶质瘤细胞对这种必需氮底物的强烈依赖。谷氨酸氨连接酶(GLUL)也称为谷氨酰胺合成酶,利用谷氨酸和氨作为原料合成谷氨酰胺。GLUL作为谷氨酰胺合成的关键酶,对于研究谷氨酰胺代谢在胶质瘤恶性进展中的作用至关重要。mi RNAs的调控属于表观遗传学调控机制范畴,在转录后水平,通过靶向基因的3’-UTR使得靶基因降解或者抑制靶基因蛋白翻译,在细胞增殖、生长、代谢及分化等方面有重要作用。然而mi RNAs是否通过调控GLUL影响胶质瘤增殖侵袭至今没有被报道过。我们通过查询有关mi RNAs的生信软件预测mi R-140-5p可以靶向结合GLUL的3’-UTR区域。基于此,我们的研究将探讨mi R-140-5p和GLUL之间的关系以及它们对胶质瘤生物学行为的影响。研究方法本研究中,利用q PCR技术检测胶质瘤细胞中GLUL的m RNA表达水平以及mi R-140-5p的表达水平;胶质瘤细胞中GLUL的蛋白表达水平用蛋白印迹技术检测(Western blot);用Lipfectmine 2000脂质体转染GLUL-si RNA和mi R-140-5p mimics进入LN18和U251细胞,分别构建敲低GLUL和过表达mi R-140-5p的胶质瘤细胞系;胶质瘤细胞的增殖、侵袭和转移能力分别用CCK-8法、Transwell和转移实验评估;双荧光素酶实验验证mi R-140-5p是否直接结合GLUL的3’-UTR区域。研究结果本研究中,首先我们利用q PCR和Western blot检测胶质瘤细胞中GLUL的表达水平,结果发现在HGG组的LN18和U251细胞中,GLUL的表达水平明显高于LGG组的表达水平。利用si RNA敲低GLUL表达后,胶质瘤细胞的增殖侵袭能力明显受到抑制。通过查询Target Scan、mi Randa和PITA等生物信息学数据库预测到mi R-140-5p可以靶向结合GLUL的3’-UTR区域,双荧光素酶实验进一步证实该结果。通过q PCR检测,发现在HGG组的LN18和U251细胞中,mi R-140-5p的表达水平明显低于在LGG组中的表达水平,并且与GLUL的表达负相关。过表达mi R-140-5p后,GLUL的m RNA和蛋白表达水平明显下调,而且胶质瘤细胞的增殖侵袭能力受到抑制。结论我们的研究结果显示mi R-140-5p可以通过下调GLUL表达,显著抑制胶质瘤细胞的增殖、侵袭和迁移。此外,我们的研究结果揭示了胶质瘤细胞中存在mi R-140-5p-GLUL为主线的调控轴。该结果有助于我们从代谢层面解释胶质瘤恶性进展的分子机制,也为深入探索Gln代谢重编程在胶质瘤中的调控机制提供重要理论依据。