金属基质蛋白酶家族的基因表达谱及其相关蛋白互作网络参与胃癌发生机制的作用研究

发布时间：2017-07-08 08:12

  本文关键词：金属基质蛋白酶家族的基因表达谱及其相关蛋白互作网络参与胃癌发生机制的作用研究

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【摘要】：胃癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一,其发生率位居全球第四,死亡率位居全球第二。胃癌的发生、发展是一个复杂的、涉及多基因的调控网络失衡导致的细胞异常代谢的结果。金属基质蛋白酶(Matrix metalloproteinase,MMPs)是一类内源性蛋白水解酶,能特异地降解基底膜和细胞外基质成分,参与血管生成,细胞的增殖及凋亡等生物学过程,对细胞的迁移和侵袭具有重要的调控作用。已有研究表明,MMPs与胃癌,肺癌,乳腺癌等恶性肿瘤的发生密切相关。虽然MMPs与癌症的相关性已经得到公认,但是对于了解癌症的发生机制仍然有限。因此,通过建立胃癌中MMPs的蛋白互作网络,系统而全面的分析基因间的调控关系将对阐释胃癌的分子病理机制具有重要意义。本研究通过基因芯片技术高通量的分析10对胃癌组织和癌旁正常组织的差异表达基因,分别使用Matlab软件和David数据库对差异表达基因进行聚类分析和生物功能及pathway富集分析。使用实时定量PCR(Real Time-PCR,RT-PCR)实验验证MMPs家族在胃癌中的mRNA表达水平,基于BioGRID数据库和STRING数据库预测MMPs家族的相互作用蛋白。结合数据库预测的MMPs互作蛋白及芯片筛选的胃癌差异表达谱,构建胃癌中MMPs家族相关蛋白互作网络,并分析网络中关键基因的生物功能及pathway。基因芯片结果显示,共有1666个基因在胃癌组织中出现显著差异表达,其中1540基因出现表达上调,126个基因表现为表达下调。表达上调的基因主要涉及肽链内切酶活化、蛋白酶活化、金属肽链内切酶活化、细胞外基质结构等细胞信号传导途径。表达下调的基因主要涉及消化作用、离子转运、金属离子运输、氧化还原、胃酸分泌等细胞信号传导途径。RT-PCR实验进一步证实胃癌组织中的MMP家族的基因表达水平显著高于正常胃粘膜组织,且其表达水平与基因芯片结果相一致。基于BioGRID数据库及STRING数据库预测的MMP家族互作基因以及基因芯片筛选到的胃癌中出现差异表达的基因,构建出胃癌中MMP家族相关的蛋白质互作网络,其中18个基因在胃癌中与MMP家族密切作用,主要涉及细胞外基质分解及细胞外基质受体互作等pathway,且与肿瘤浸润和转移密切相关。综上所述,MMP家族在胃癌组织中出现显著高表达,通过构建胃癌中MMP家族相关的蛋白互作网络,揭示MMP家族在胃癌中主要参与肿瘤细胞的细胞外基质的分解等细胞信号传导途径,随着MMP家族与胃癌关系的深入研究,将有助于探索肿瘤的发病机制和为肿瘤治疗提供新靶点。
【关键词】：金属基质蛋白酶 胃癌 蛋白互作 基因芯片
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R735.2
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-9
• 英文缩写词表9-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 胃癌流行病学调查10-11
• 1.1.1 胃癌的发病及流行情况10
• 1.1.2 胃癌的侵袭和转移10-11
• 1.1.3 肿瘤细胞侵袭和转移的机制11
• 1.1.4 胃癌的治疗方法11
• 1.2 MMPS家族与胃癌的关系11-14
• 1.2.1 MMPs的结构、分类与功能11-12
• 1.2.2 MMPs家族成员与胃癌的关系12-14
• 1.3 调控网络与胃癌14-20
• 1.3.1 调控网络概述14-16
• 1.3.2 调控网络结构特征16
• 1.3.3 调控网络的构建方法16-18
• 1.3.4 胃癌的调控网络18-19
• 1.3.5 调控网络的意义19-20
• 第2章 实验研究20-44
• 2.1 基因表达谱芯片筛选胃癌的差异表达基因20-34
• 2.1.1 实验材料20-22
• 2.1.2 实验方法22-26
• 2.1.3 实验结果26-34
• 2.2 MMP家族在胃癌中表达分析及相关蛋白互作网络的构建34-44
• 2.2.1 实验材料34-35
• 2.2.2 实验方法35-38
• 2.2.3 实验结果38-44
• 第3章 讨论44-48
• 第4章 结论48-49
• 参考文献49-54
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果54

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 Fusun Ozmen;M Mahir Ozmen;Evren Ozdemir;Munevver Moran;Selda Sekin;Dicle Guc;Ergun Karaagaoglu;Emin Kansu;;Relationship between LYVE-1, VEGFR-3 and CD44 gene expressions and lymphatic metastasis in gastric cancer[J];World Journal of Gastroenterology;2011年27期

2 ;Association betweenITGA2 C807T polymorphism and gastric cancer risk[J];World Journal of Gastroenterology;2011年23期

3 李爱清;姒健敏;商燕;甘丽红;郭磊;周天华;;COL1A1-shRNA表达载体的构建及对胃癌细胞增殖迁移的影响[J];浙江大学学报(医学版);2010年03期

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本文编号：533684