摘要背景:<br> 结直肠癌是与死亡相关的全球第三大癌症。结直肠癌患者的生存受到多种因素的影响,术后复发和远处转移成为治疗的首要难点。既往研究报道,基因组、转录组等生物标志物能够早期发现结直肠癌的发生和预测结直肠癌的预后,但特异性较低。然而,结直肠癌的发生发展机制和预后的评估十分复杂,了解结直肠癌的发生和发展可能有助于评估结直肠癌的预后,但仍需要探究更多潜在的调控机制。<br> MiRNAs是由18-24个核苷酸组成的非编码RNA分子,其介导的特异性基因沉默诱导其降解或翻译阻断,在转录后调节基因表达。最近,一些miRNA已被证明与疾病预后和临床结果相关,这表明miRNA可能作为癌症的潜在生物标志物发挥重要作用。miR-183-5p位于染色体7α32上,属于miR-183家族。有研究表明miR-183-5p与肺腺癌、透明细胞肾细胞癌和肾上腺骨髓脂肪瘤的发生发展存在密切联系。然而,miR-183-5p对结直肠癌发生和发展的影响尚不清楚。目的:<br> 以人正常肠成纤维细胞CCD-18co和人结直肠癌细胞SW480、HCT116为研究对象,探讨miR-183-5p在结直肠癌迁移增殖中的作用及调控机制。<br> 方法:<br> 1.细胞系:人正常结肠成纤维细胞CCD-18Co、人结直肠癌细胞系SW480、HCT116和人胚肾细胞HEK-293T细胞。<br> 2.采用结肠腺癌基因谱数据筛选具有预后信息的miRNAs和调控基因。通过基因集富集分析(GSEA)筛选miR-183-5p的功能。<br> 3.通过生物信息学预测miR-183-5p的靶基因,构建靶基因的启动子的荧光素酶报告基因并检测其转录活性。<br> 4.分别采用实时荧光定量PCR和Westernblot检测mRNA和蛋白水平。<br> 5.通过基因工程建立SOCS6稳转敲低模型。<br> 6.用划痕愈合试验检测细胞迁移能力。<br> 7.用集落形成试验评价细胞增殖能力。<br> 8.采用DAPI核染色免疫荧光法和核质分离试剂盒检测核易位。<br> 9.采用PI染色和流式细胞仪检测细胞周期分布。<br> 10.免疫沉淀(IP)用于探索蛋白质-蛋白质相互作用。<br> 11.利用SPSS22.0统计软件进行数据分析,用GraphpadPrism8.0软件对数据进行作图。<br> 结果:<br> 1.对TCGA,GSE126093和GSE108153三个结直肠癌数据集进行筛选,选择交叉点中14个差异表达的miRNA析绘制热图,结合生存分析选取其中的miR-183-5p作为研究对象。结果表明miR-183-5p表达水平越高,结直肠癌患者的生存期越短(p=0.015)。<br> 2.收集10对结直肠癌组织和癌旁组织,通过RT-qPCR发现miR-183-5p在癌组织中表达水平显著高于癌旁组织。在SW480,HCT116两种结肠癌细胞中miR-183-5p的表达水平显著高于正常结肠上皮细胞CCD-18Co。将对照和miR-183-5pmimic分别转染到SW480和HCT116细胞中,通过划痕愈合实验和集落形成实验发现过表达miR-183-5p促进结直肠细胞在体外的迁移和增殖能力。<br> 3.使用4个在线预测网站miRDB、StarBase、TargetScan和miRwalk对miR-183-5p靶基因进行预测,共筛选出172个基因。其中5个基因下调,只有抑制细胞因子信号6(SOCS6)与不良预后相关,即SOCS6表达水平越低,结直肠癌患者生存期越短(p=0.042)。预测miR-183-5p与SOCS63’UTR的结合靶点,通过双荧光素酶报告基因实验检测,过表达miR-183-5p明显抑制SOCS6野生型组荧光素酶活性,而突变型组则没有降低(p<0.001)。通过WesternBlot发现与对照细胞相比,过表达miR-183-5p的SW480和HCT116中的SOCS6表达水平显著下调。表明在结直肠癌细胞中,SOCS6是miR-183-5p的直接靶标。<br> 4.通过WesternBlot发现在结直肠癌细胞中SOCS6蛋白水平明显低于正常结肠上皮细胞,在肿瘤组织中的表达水平明显低于癌旁组织。通过划痕愈合实验和集落形成实验发现敲低SOCS6分别促进结直肠细胞的迁移和增殖能力。SOCS6的过表达抑制了miR-183-5p介导的EMT相关基因表达水平的变化,并减弱了由miR-183-5p引起的SW480和HCT116细胞迁移和增殖能力的增强。<br> 5.通过GO富集分析发现SOCS6富集在JAK/STAT受体信号通路中。胞质胞核分离的WB结果和免疫荧光实验结果显示在miR-183-5p过表达细胞中p-STAT3的荧光信号增加,与对照细胞相比,p-STAT3定位于细胞核的数量更多。在共转染miR-183-5pmimic和SOCS6过表达质粒细胞中,过表达SOCS6部分逆转了miR-183-5p所致p-STAT3表达的增加。<br> 6.JASPAR网站预测了细胞迁移和增殖相关基因Twist1、SNAI2、ZEB1和CCND1的启动子上有STAT3结合位点,通过双荧光素酶报告基因实验发现过表达STAT3增加ZEB1和CCND1的mRNA表达和转录活性。划痕愈合实验表明ZEB1沉默细胞的EMT过程和迁移能力受到抑制。<br> 7.流式细胞术结果显示,过表达miR-183-5p减少细胞G0/G1期阻滞,SOCS6可以逆转miR-183-5p对G0/G1期阻滞的减少作用。沉默CCND1也可以逆转敲低SOCS6对G0/G1期阻滞的减少作用。通过免疫荧光和集落形成实验显示沉默CCND1降低了敲低SOCS6引起的细胞增殖能力的增强。<br> 8.免疫沉淀结果显示SOCS6与CCND1可相互结合。通过蛋白稳定性实验发现敲低SOCS6后,与对照组相比,CCND1的降解速度变慢,且CCND1的表达由MG132积累,而不是由CQ积累。<br> 结论:<br> 1.miR-183-5p通过调控SOCS6-STAT3轴影响结直肠癌细胞迁移和增殖过程。<br> 2.SOCS6通过STAT3调节ZEB1的转录来调节细胞迁移。<br> 3.SOCS6通过调节CCND1的转录和泛素化来调节细胞增殖。<br> 4.参与增殖和转移的基因如ZEB1和CCND1是影响结直肠癌发生发展的重要因子。
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