基于转录组学探究EPA和DHA对前列腺肿瘤作用不同效果和机制的研究

发布时间：2020-06-04 07:37

【摘要】：前列腺癌是男性中高发病率、高致死率的疾病,流行病学研究表明,以二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)为代表的Omega-3多不饱和脂肪酸可以参与并调节细胞内的多种信号转导机制,影响癌细胞的生长、凋亡、转移等生物学过程,从而抑制或缓解前列腺癌。研究表明EPA和DHA可以通过不同的生物学功效及机理降低心血管疾病或抑制炎症,但是二者在癌症方面的作用效果及机理仍存在很多争议。因此,本文通过裸鼠移植瘤模型探究膳食补充EPA或DHA对前列腺癌的作用效果是否存在差异,并基于转录组高通量测序手段,进一步从转录水平探究二者的作用机理存在的异同。本论文主要得到以下几点结果:(1)膳食补充EPA可以显著抑制前列腺肿瘤的生长,且作用效果优于DHA。具体表现为:通过分析人前列腺LNCaP癌细胞移植瘤的生长趋势,发现膳食补充EPA的小鼠瘤体重量较膳食补充DHA的减少36.60%,体积减小32.23%,肿瘤生长速度最为缓慢;通过酶联免疫吸附方法测定小鼠血清中人前列腺特异性抗原(PSA)的浓度发现膳食补充EPA或DHA较膳食补充Omega-6多不饱和脂肪酸的小鼠血清中的PSA;通过气相色谱-质谱联用测定膳食补充EPA或DHA对小鼠血清中二十碳四烯酸(AA)的影响发现,EPA和DHA均可以显著降低AA的含量。通过生化分析仪测定小鼠血清中总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)的含量发现,EPA较DHA可以显著降低TC和TG的含量。(2)基于转录组数据,EPA和DHA所引起的基因表达存在差异。具体表现为,EPA引起了367个基因的变化,DHA仅引起了192个基因的表达发生变化,但是二者共同变化的基因数量仅有24个。(3)通过对筛选得到的差异表达基因进行功能富集分析,发现EPA下调表达的247个基因,603个GO条目,33个信号通路得到显著富集。结果显示EPA通过多个信号转导途径抑制前列腺肿瘤的生长,包括激活VEGFR和EGFR等酪蛋白激酶受体引起下游Ras/Rap1和PI3K信号级联反应,或者直接通过抑制PIK3CG、KIT等基因的表达,降低PI3K的催化能力,抑制PIP2磷酸化,通过PI3K/AKT/mTOR信号通路,减少前列腺肿瘤血管生成,减缓肿瘤生长速度。但在DHA的富集结果中未发现这些变化。(4)膳食补充EPA上调了120个基因的表达,通过对这些基因进行功能富集分析发现这些基因影响了外泌体、囊泡等具有磷脂双分子层的膜结构,影响脂筏的功能,推断可能通过脂筏促进外泌体释放,激活前列腺癌细胞自噬。DHA中仍未发现以上变化。综上所述,本文研究发现膳食补充EPA能有效抑制人源前列腺肿瘤在小鼠模型中生长,并通过转录组学方法研究了其可能的机制,对膳食补充EPA预防和治疗前列腺癌提供了理论依据。
【图文】：

体内合成

图 1-1 Omega-3 PUFAs 的体内合成Fig.1-1 The synthesis of Omega-3 PUFAs in body具体的合成过程如下：首先 ALA 在 6-去饱和酶的作用下合成十八碳四烯酸，，经过碳链延长生成 EPA 其中第一步的去饱和是 ALA 合成 EPA 过程中的关键限速步骤 EPA 在 ELOVL2 基因编码的延长酶的作用下转化为 DPA[11]，再经过碳链延长酶 6-去

流程图,转录组,测序,流程

转录组测序流程
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R737.25

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