microRNA-21在溃疡性结肠炎及其癌变中的表达和作用机制探究

发布时间：2020-08-11 22:10

【摘要】：研究背景和目的:溃疡型结肠炎(ulcerative colitis,UC)的发病率正在逐年增高,但病因尚不明确。溃疡性结肠炎相关结直肠癌(ulcerative colitis related colorectal cancer,UCRCC)是溃疡性结肠炎的主要并发症之一。有研究显示,结肠微炎症的严重程度是UC发展为结肠肿瘤的一个独立危险因素。多个研究证实miR-21、miR-223在UC和UCRCC患者的肠组织及血清中呈高表达,但是这两种miRNA在UC炎症发生及癌变过程的作用机制仍有待进一步研究。本研究旨在小鼠模型中检测miR-21、miR-223及其对应靶mRNA、炎症因子的表达情况,并根据小鼠实验结果进一步在结肠癌细胞系中探索miRNA敲降及过表达细胞炎症因子及相关靶mRNA的表达变化,以及对细胞周期及凋亡的影响。方法:利用DSS构建小鼠急性结肠炎模型,利用AOM/DSS构建小鼠炎症性结肠癌模型。应用qRT-PCR技术在模型小鼠(结肠炎模型和炎癌模型)的肠组织中检测miR-21、miR-223及对应靶mRNA、炎症因子的表达情况。构建miR-21敲降及过表达结肠癌细胞系。应用qRT-PCR技术检测对应靶mRNA及炎症因子的表达情况,并应用流式细胞学技术对敲降及过表达细胞的凋亡和周期进行初步探究。结果:miR-21在结肠炎模型及炎癌模型小鼠较健康对照组小鼠肠组织中高表达(P0.01)。GAS5在结肠炎模型小鼠肠组织中低表达(P0.01),与miR-21在结肠炎模型小鼠肠组织中表达量呈负相关。IL-1β、IL-6、TNF-α在结肠炎模型及炎癌模型小鼠肠组织中高表达(P0.01,P0.01,P0.05),且与miR-21表达水平一致。miR-223在结肠炎模型及炎癌模型小鼠较健康对照组小鼠肠组织中的表达量均无显著差异(P≥0.5)。miR-21 敲降细胞中IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、IL-17A等炎症因子表达降低(P0.001,P0.05,P0.05,P0.01,P=0.0001,P0.05);miR-21 敲降细胞G2/M期比例升高(31.6%→33.5%)。结论:1.miR-21可能通过下调GAS5的表达参与小鼠肠道炎症的发生,miR-21可通过上调IL-1β、IL-6、TNF-α等炎症因子的表达参与小鼠肠道炎症发生和癌变的过程。2.miR-21 的敲降可能通过下调IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、IL-17A等炎症因子的表达抑制炎症发生;3.miR-21的敲降可能通过使细胞周期在G2/M期停滞抑制细胞增殖。
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R735.34;R574.62
【图文】：

注：ＮＣ组为健康对照组，ＤＳＳ组为急性结肠炎模型组逡逑１．１．２结肠大体表现逡逑处死小鼠取出全结肠后观察大体表现（图４），可见结肠炎组小鼠结肠出现充逡逑血、水肿、增厚。逡逑－：：－：…：７：邋Ｋ「逡逑Ｖ：逦１：逦，逦？逦；逡逑ｕ．邋：逦／邋ｕ邋Ｖ邋＊逦ｔ邋：逡逑Ｉｉｉ．逦Ｉ逦，１１－逦？逦＊逦ｉ逦ｔｔ－逡逑ｌｉｊｊｍ！邋ＪＢ邋；ｉ：邋ｉ．．ｉｌ邋｜？Ｕ逡逑Ｈ逦：逦：逦＾－３１－逡逑｜ｉ；逦（ｉ：逦｝逦１：逦ｆ：逦？：逡逑ｊ邋Ｉ逦ｍ＇逦＂ａ逦ｆ逦｜Ｋ－逦ｉ邋｜＇逡逑＿逦＂逦＊．￥逦－邋ｉＷ逦，＊ｒ逦＊逦署：？邋＊＊逡逑｛邋ｉ邋Ｉ１逦－邋Ｉ，逡逑图４小鼠结肠大体表现逡逑２２逡逑

京协和医学院２０１１级临床８年制学生李映荷毕业课题间馈赠。逡逑１．１．１小鼠体重变化逡逑给予小鼠２．５％ＤＳＳ的饮用水后，每天测定小鼠体重，体重变化情况（图３）如逡逑下。可以看出，大部分结肠炎组小鼠从第天开始出现体重下降，此后一直呈缓慢逡逑下降趋势，而正常小鼠组的体重则稳步上升，两组间差异具有统计学意义（Ｐ＜逡逑０．０００１）。逡逑２６－ｉ逡逑＋邋ＮＣ逡逑２４－逦－ｍ－邋ＤＳＳ逡逑１８－邋１逡逑１６邋｜逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦ｉ逦Ｉ逦ｉ逦ｌ逡逑０１２３４５６７８逡逑Ｔｉｍｅ（ｄａｙｓ）逡逑图３小鼠体重变化图逡逑注：ＮＣ组为健康对照组，ＤＳＳ组为急性结肠炎模型组逡逑１．１．２结肠大体表现逡逑处死小鼠取出全结肠后观察大体表现（图４），可见结肠炎组小鼠结肠出现充逡逑血、水肿、增厚。逡逑－：：－：…：７：邋Ｋ「逡逑Ｖ：逦１：逦，逦？逦；逡逑ｕ．邋：逦／邋ｕ邋Ｖ邋＊逦ｔ邋：逡逑Ｉｉｉ．逦Ｉ逦，１１－逦？逦＊逦ｉ逦ｔｔ－逡逑ｌｉｊｊｍ！邋ＪＢ邋；ｉ：邋ｉ．．ｉｌ邋｜？Ｕ逡逑Ｈ逦：逦：逦＾－３１－逡逑｜ｉ；逦（ｉ：逦｝逦１：逦ｆ：逦？：逡逑ｊ邋Ｉ逦ｍ＇逦＂ａ逦ｆ逦｜Ｋ－逦ｉ邋｜＇逡逑＿逦＂逦＊．￥逦－邋ｉＷ逦，＊ｒ逦＊逦署：？邋＊＊逡逑｛邋ｉ邋Ｉ１逦－邋Ｉ

ＲＮＡ来源于北京协和医学院２０１６级博士生张慧敏毕业课题间馈赠。逡逑炎癌小鼠模型通过大体成瘤情况和病理组织学检验组织学检验建立成功（病逡逑理情况见图５）。可见炎癌组小鼠结肠腺体结构紊乱，可见筛状结构；还可见细胞逡逑大小及形态差异显著的肿瘤细胞，肿瘤细胞核大、深染、质核比降低。逡逑画逡逑漏逡逑图５炎癌组小鼠结肠组织病理逡逑注：炎癌组小鼠结肠组织ＨＥ染色（左图１０0ｘ，右图４０0ｘ）逡逑１．３小鼠模型肠道中ｍｉＲＮＡ的表达情况逡逑１．３．１邋ｍｉＲ－２１在小鼠模型肠道中的表达逡逑结肠炎组小鼠与健康对照组小鼠肠组织中ｎｎＲ－２１的表达情况如下（图６）：结逡逑肠炎组较健康对照组高表达（Ｐ＝０．００７０），且有统计学意义。逡逑炎癌组小鼠与健康对照组小鼠肠组织中ｍｉＲ－２１的表达情况如下（图７）：炎癌逡逑组较健康对照组高表达（Ｐ＝0．00７９），且有统计学意义。逡逑２３逡逑

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