MicroRNA调控上皮—间质转化的机制及其对鼻咽癌细胞侵袭和迁移的影响

发布时间：2017-10-30 01:24

  本文关键词：MicroRNA调控上皮—间质转化的机制及其对鼻咽癌细胞侵袭和迁移的影响

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【摘要】：目的： 1.研究鼻咽癌耐药细胞株的相关特性、上皮-间质转化（EMT）相关表型，初步探讨EMT与鼻咽癌耐药、转移的关系。 2.研究鼻咽癌耐药细胞中microRNAs（miRNAs）的变化，并进一步筛选和验证差异表达的miRNA。 3.探讨miRNA调控EMT的机制及其对鼻咽癌细胞侵袭和迁移的影响。 方法： 1. MTT法探讨不同浓度的顺铂(DDP)作用于鼻咽癌细胞HNE1，HNE1/DDP24、48、72h后对细胞存活率的影响，以明确其剂量-效应关系和耐药指数；细胞生长情况采用不同时间（24、48、72、96、120、144、168h）计算鼻咽癌细胞HNE1、HNE1/DDP的细胞数目；利用Western blot检测鼻咽癌细胞HNE1、HNE1/DDP中MRP、Mcl-1、Bcl-2、Bax、Puma的蛋白表达水平；利用荧光定量RT-PCR检测鼻咽癌细胞HNE1、HNE1/DDP中MDR1、MRP、Bcl-2、Bax的mRNA变化。 2.采用细胞划痕实验检测鼻咽癌细胞HNE1、HNE1/DDP的迁移能力；利用transwell小室作细胞迁移实验与重组基底膜侵袭实验检测鼻咽癌细胞HNE1、HNE1/DDP在体外迁移与侵袭能力；倒置光学显微镜观察细胞形态特征；利用Western blot检测鼻咽癌细胞HNE1，HNE1/DDP中EMT相关蛋白E-cadherin、β-catenin、 Vimentin、Fibronectin、MMP-9及转录因子Snail、Slug、Twist、ZEB1的表达；利用荧光定量RT-PCR检测鼻咽癌细胞HNE1，HNE1/DDP中EMT相关标志E-cadherin、β-catenin、 Vimentin、Fibronectin、MMP-9及转录因子Snail、Slug、Twist、ZEB1的mRNA变化。 3. MicroRNA（miRNA）芯片技术检测鼻咽癌细胞HNE1、HNE1/DDP中miRNAs表达变化，并进一步筛选差异表达的miRNA；荧光定量RT-PCR验证其差异表达的miRNA；利用Western blot和荧光定量RT-PCR检测鼻咽癌细胞HNE1、HNE1/DDP中HIF-1α的表达水平。 4.将miRNA的模拟物（mimics）和抑制剂（inhibitors）转染进入鼻咽癌细胞中，荧光定量RT-PCR检测miRNA的变化，细胞划痕实验检测细胞迁移能力的变化，Transwell小室法检测细胞的侵袭和迁移能力变化，利用Western blot和荧光定量RT-PCR检测EMT相关标志E-cadherin、Vimentin、MMP-9的变化，倒置光学显微镜观察细胞形态特征。 5.预测miRNA的潜在靶基因，利用Western blot和荧光定量RT-PCR检测调控miRNA对靶基因的影响；转染小干扰RNA，荧光定量RT-PCR检测mRNA的变化，细胞划痕实验检测细胞迁移能力的变化，Transwell小室法检测细胞的侵袭和迁移能力变化，倒置光学显微镜观察细胞形态特征，Western blot和荧光定量RT-PCR检测EMT相关标志E-cadherin、Vimentin、MMP-9的变化。 结果： 1.鼻咽癌细胞HNE1/DDP对DDP具有耐药的特性 (1) MTT法显示：不同浓度的DDP (2、4、8、16、32μmol·L-1)在24、48、72h抑制鼻咽癌细胞HNE1、HNE1/DDP的增殖，且随着DDP浓度的增加抑制作用增强。鼻咽癌细胞HNE1/DDP、HNE1在24、48、72h的半数抑制率(IC50)分别是29.04±2.82、19.44±1.77、11.39±1.89μmol·L-1和6.84±1.59、4.25±0.36、2.35±0.96μmol·L-1及其耐药指数(RI)分别为4.25、4.57、4.85，HNE1/DDP细胞相对于HNE1细胞对DDP不敏感，且在正常培养条件下，HNE1/DDP细胞相对于HNE1细胞生长缓慢。 (2) Western blot结果显示：HNE1/DDP细胞与HNE1细胞相比，MRP、Mcl-1、Bcl-2表达升高，但Bax、Puma表达下降。荧光定量RT-PCR结果显示：在HNE1/DDP细胞中， MDR1、MRP、Bcl-2表达上调和Bax表达下调。 2. HNE1/DDP细胞增加侵袭和迁移的潜能，并诱发EMT (1)细胞划痕实验结果显示，HNE1/DDP细胞与HNE1细胞相比具有较强的迁移能力。Transwell小室法结果显示，HNE1/DDP细胞相对于HNE1细胞的体外迁移和侵袭能力明显增强。 (2)显微镜下观察细胞形态特征，HNE1细胞是细胞与细胞连接、集落生长、圆形、没有伪足形成，类似于上皮样；相对而言，HNE1/DDP细胞是细胞与基质连接、狭长、分散性生长、有伪足形成，类似于间质样。 (3) Western blot和荧光定量RT-PCR结果显示，HNE1/DDP细胞中上皮标志分子（如E-cadherin、β-catenin）的表达明显低于HNE1细胞，而HNE1/DDP细胞中间质标志分子（如Vimentin、Fibronectin、MMP-9）的表达明显高于HNE1细胞。此外，，HNE1/DDP细胞中EMT相关转录因子Snail、Slug、Twist、ZEB1的表达明显高于HNE1细胞。 3.鼻咽癌细胞中miRNA的表达 MiRNA芯片结果显示，HNE1/DDP细胞与HNE1细胞相比有18种miRNAs表达上调和9种miRNAs表达下调。在这些miRNAs中，miR-10b是最具有差异表达的miRNA。在HNE1/DDP细胞与HNE1细胞相比中，荧光定量RT-PCR验证miR-10b具有25倍上调。同时，Western blot和荧光定量RT-PCR结果显示，HNE1/DDP细胞中HIF-1α的表达明显高于HNE1细胞。 4. MiR-10b调控EMT及其对鼻咽癌细胞侵袭和迁移的影响 (1)表达miR-10b的HNE1细胞转染miR-10b的模拟物，高表达miR-10b的HNE1/DDP细胞转染miR-10b抑制剂。荧光定量RT-PCR结果显示，miR-10b模拟物能升高miR-10b的表达，而miR-10b抑制剂能抑制miR-10b的表达。 (2)划痕实验结果显示，miR-10b模拟物能明显增强HNE1细胞迁移能力，miR-10b抑制剂降低HNE1/DDP细胞迁移能力。此外，Transwell小室法结果显示，miR-10b模拟物能明显增加HNE1细胞的迁移和侵袭细胞数，miR-10b抑制剂减少HNE1/DDP细胞的迁移和侵袭细胞数。 (3) Western blot和荧光定量RT-PCR结果显示，miR-10b模拟物能使HNE1细胞中E-cadherin减少和Vimentin、MMP-9增加，miR-10b抑制剂能使HNE1/DDP细胞中E-cadherin增加和Vimentin、MMP-9减少。显微镜下观察细胞形态特征，miR-10b模拟物能使HNE1细胞中出现更多的间质样细胞，miR-10b抑制剂能使HNE1/DDP细胞从间质样梭形细胞转化为上皮样细胞。 5. MiR-10b通过介导KLF4和Notch1对鼻咽癌细胞EMT的调控作用 (1)采用miRTarBase软件预测miR-10b的靶基因，其中KLF4和Notch1选作进一步研究。Western blot和荧光定量RT-PCR结果显示，HNE1/DDP细胞中KLF4的表达明显低于HNE1细胞，但Notch1的表达高于HNE1细胞。 (2) Western blot结果显示，miR-10b模拟物能使HNE1细胞中KLF4减少，miR-10b抑制剂能使HNE1/DDP细胞中KLF4增加。但荧光定量RT-PCR结果显示，miR-10b的过表达或抑制对KLF4没有影响。Western blot和荧光定量RT-PCR结果显示，miR-10b模拟物能使HNE1细胞中Notch1增加，而miR-10b抑制剂能使HNE1/DDP细胞中Notch1减少。 (3)将鼻咽癌细胞HNE1/DDP转染Notch1siRNA和对照siRNA，培养48h后，western blot和qRT-PCR检测Notch1表达减少。划痕实验结果显示，Notch1siRNA能明显减少HNE1/DDP细胞的迁移能力。此外，Transwell小室法结果显示，Notch1siRNA能明显减少HNE1/DDP细胞的迁移和侵袭细胞数。 (4)显微镜下观察细胞形态特征，Notch1siRNA能使HNE1/DDP细胞从间质样梭形细胞转化为上皮样细胞。Western blot和荧光定量RT-PCR结果显示，Notch1siRNA能使HNE1/DDP细胞中E-cadherin增加和Vimentin、MMP-9减少。 结论： 1.顺铂耐药鼻咽癌细胞具有耐药的特性，进而诱发EMT变化且增加侵袭和迁移的潜能。 2.多个miRNA在鼻咽癌细胞中差异表达，可能在顺铂耐药和EMT中起重要作用。 3.过表达的miR-10b能促进HNE1细胞的侵袭和迁移，并且伴随着EMT的发生。相反，抑制miR-10b的表达能够逆转EMT。此外，miR-10b在转录后调控KLF4的表达，其在鼻咽癌细胞中可能通过KLF4调控EMT。 4. Notch1与miR-10b的变化水平相一致；Notch1基因敲除降低HNE1/DDP细胞的迁移和侵袭，并逆转EMT。在鼻咽癌细胞中，调控miR-10b减少Notch1的表达能够逆转EMT。
【关键词】：鼻咽癌 耐药 上皮-间质转化 microRNA siRNA 侵袭 迁移
【学位授予单位】：蚌埠医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R739.63
【目录】：

• 摘要5-9
• Abstract9-14
• 前言14-17
• 材料与方法17-32
• 1. 材料与仪器17-18
• 2. 实验方法18-31
• 3. 统计学处理31-32
• 结果32-49
• 1. 鼻咽癌细胞 HNE1/DDP 对 DDP 具有耐药的特性32-34
• 2. 鼻咽癌 HNE1/DDP 细胞增加侵袭和迁移的潜能,并诱发 EMT34-37
• 3. 鼻咽癌细胞中 miRNA 的表达37-39
• 4. MiR-10b 调控 EMT 及其对鼻咽癌细胞侵袭和迁移的影响39-44
• 5. MiR-10b 通过介导 KLF4 和 Notch1 对鼻咽癌细胞 EMT 的调控作用44-49
• 讨论49-53
• 结论53-54
• 参考文献54-57
• 致谢57-58
• 附录A 英中文术语缩略语表58-59
• 附录B 常用试剂配制方法59-62
• 附录C 个人简历及发表论文62-63
• 附录D 综述63-72
• 参考文献69-72

【参考文献】

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1 Samantha F.Kornfeld;Kyle K.Biggar;Kenneth B.Storey;;Differential Expression of Mature MicroRNAs Involved in Muscle Maintenance of Hibernating Little Brown Bats, Myotis lucifugus: A Model of Muscle Atrophy Resistance[J];Genomics, Proteomics & Bioinformatics;2012年05期

2 Xiang-Ming Ding;;MicroRNAs: regulators of cancer metastasis and epithelialmesenchymal transition(EMT)[J];Chinese Journal of Cancer;2014年03期

本文编号：1115507