Hsa-miR-143在腎透明細(xì)胞癌中的關(guān)鍵角色與分子機(jī)制解析_第1頁(yè)
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Hsa-miR-143在腎透明細(xì)胞癌中的關(guān)鍵角色與分子機(jī)制解析一、引言1.1研究背景腎透明細(xì)胞癌(clearcellrenalcellcarcinoma,ccRCC)是最常見(jiàn)的腎癌亞型,約占所有腎癌的70%-80%。在泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤中,其發(fā)病率僅次于膀胱癌。近年來(lái),隨著生活方式的改變和老齡化社會(huì)的加劇,腎透明細(xì)胞癌的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)呈逐漸上升趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì),每年全球新增腎透明細(xì)胞癌患者超過(guò)40萬(wàn)例,且死亡率也居高不下。在中國(guó),腎透明細(xì)胞癌的發(fā)病率同樣逐年增加,嚴(yán)重威脅著人們的健康和生命質(zhì)量。腎透明細(xì)胞癌的發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜,涉及多個(gè)基因和信號(hào)通路的異常改變。目前,手術(shù)切除是早期腎透明細(xì)胞癌的主要治療方法,但對(duì)于中晚期患者,由于癌細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)移,手術(shù)治療效果往往不理想,且患者對(duì)傳統(tǒng)的放化療不敏感,靶向治療和免疫治療雖然在一定程度上改善了患者的預(yù)后,但仍存在耐藥和療效不佳等問(wèn)題。因此,深入研究腎透明細(xì)胞癌的發(fā)病機(jī)制,尋找新的診斷標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)具有重要的臨床意義。微小RNA(microRNA,miRNA)是一類長(zhǎng)度約為19-25個(gè)核苷酸的內(nèi)源性非編碼小分子RNA,其主要功能是通過(guò)種子序列與特殊mRNA靶基因非編碼區(qū)的反向互補(bǔ)結(jié)合,形成miRISC絡(luò)合物,導(dǎo)致翻譯抑制或mRNA降解,參與轉(zhuǎn)錄后基因的表達(dá)調(diào)控。研究表明,miRNA在細(xì)胞的分化、發(fā)育、增殖、遷移、凋亡、形態(tài)形成及癌癥形成、脂肪代謝等許多生理過(guò)程中發(fā)揮了重要作用,約30%以上基因的mRNA表達(dá)受到miRNA的調(diào)節(jié)。在腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,miRNA可以作為癌基因或抑癌基因發(fā)揮作用,參與腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移等過(guò)程。因此,miRNA成為了腫瘤研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一,為腫瘤的診斷、治療和預(yù)后評(píng)估提供了新的思路和方法。hsa-miR-143作為一類在動(dòng)物體內(nèi)廣泛表達(dá)的miRNA,其在許多組織器官中都有表達(dá),且在不同組織器官中的表達(dá)豐度存在較大差異。已有研究表明,hsa-miR-143參與了脂肪細(xì)胞分化、脂類代謝等過(guò)程,并且在多種腫瘤中發(fā)揮著重要的作用。例如,在直腸癌中,hsa-miR-143表現(xiàn)出抑制腫瘤的作用;在結(jié)直腸癌的臨床管理中,hsa-miR-143的表達(dá)分析有助于疾病的診斷和治療。然而,hsa-miR-143在腎透明細(xì)胞癌中的作用及分子機(jī)制尚不清楚。因此,本研究旨在探討hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展的影響及其分子機(jī)制,為腎透明細(xì)胞癌的診斷和治療提供新的靶點(diǎn)和理論依據(jù)。1.2Hsa-miR-143概述Hsa-miR-143,即人類微小RNA-143,定位于第5號(hào)染色體的5q32區(qū)域,其序列為5-UGAGAUGAAGCAC-UGUAGCUC-3,在結(jié)構(gòu)上,它和其他microRNA一樣,不具備編碼蛋白質(zhì)的能力,沒(méi)有開(kāi)放閱讀框,并且具有高度的保守性,這意味著在不同物種的進(jìn)化過(guò)程中,hsa-miR-143的序列和功能相對(duì)穩(wěn)定,體現(xiàn)了其在生物體內(nèi)的重要性。Hsa-miR-143的合成是一個(gè)復(fù)雜且精細(xì)調(diào)控的過(guò)程,首先,在RNA聚合酶的催化作用下,以DNA為模板轉(zhuǎn)錄形成pri-microRNA,它可以包含單一的microRNA或者是microRNA集群;接著,pri-microRNA在與Drosha酶有關(guān)的DGCR8蛋白的協(xié)同作用下,被剪切成更小的、具有約70個(gè)核苷酸的雙鏈發(fā)夾結(jié)構(gòu)的pre-microRNA,這個(gè)過(guò)程對(duì)miRNA的成熟和功能發(fā)揮至關(guān)重要;隨后,pre-microRNA在Exportin5和GTP依賴蛋白的協(xié)助下,從細(xì)胞核轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中,在細(xì)胞質(zhì)中,經(jīng)過(guò)Dicer酶的進(jìn)一步加工,pre-microRNA被切割成約21個(gè)核苷酸的成熟microRNA,此時(shí)的成熟microRNA是含有反義鏈的雙鏈RNA分子。值得注意的是,莖環(huán)結(jié)構(gòu)的miR-143前體由于剪切位點(diǎn)的差異,能夠生成miR-143-3p(21nt)和miR-143-5p(22nt)兩種不同的成熟體,它們可能各自具有獨(dú)特的生物學(xué)功能和作用靶點(diǎn)。在作用機(jī)制方面,hsa-miR-143主要通過(guò)與靶mRNA的3'非編碼區(qū)(3'UTR)進(jìn)行特異性的反向互補(bǔ)配對(duì),形成miRISC(RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體)絡(luò)合物。當(dāng)miRISC與靶mRNA結(jié)合后,如果兩者的互補(bǔ)程度較高,通常會(huì)導(dǎo)致mRNA的降解,從而直接減少靶mRNA的數(shù)量,使其無(wú)法翻譯為蛋白質(zhì);而當(dāng)互補(bǔ)程度相對(duì)較低時(shí),則主要抑制mRNA的翻譯過(guò)程,使得mRNA雖然存在,但無(wú)法被核糖體讀取并翻譯成蛋白質(zhì),以此實(shí)現(xiàn)對(duì)基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控,進(jìn)而影響細(xì)胞的生理功能和生物學(xué)行為。Hsa-miR-143在多種生理病理過(guò)程中扮演著關(guān)鍵角色。在生理過(guò)程中,它參與了脂肪細(xì)胞分化、脂類代謝等重要活動(dòng)。例如,在脂肪細(xì)胞分化過(guò)程中,研究發(fā)現(xiàn)hsa-miR-143的表達(dá)變化對(duì)脂肪細(xì)胞的分化進(jìn)程有著顯著影響。通過(guò)轉(zhuǎn)染miR-143反義寡核苷酸(ASOs)抑制其表達(dá),會(huì)阻礙脂肪細(xì)胞的分化;而過(guò)表達(dá)hsa-miR-143則能夠促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化標(biāo)志物基因的表達(dá),表明hsa-miR-143在脂肪細(xì)胞分化中起到正向調(diào)節(jié)作用。在脂類代謝方面,hsa-miR-143可能通過(guò)調(diào)控一系列與脂類合成、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝相關(guān)的靶基因,影響脂質(zhì)的合成、儲(chǔ)存和分解過(guò)程,維持體內(nèi)脂類代謝的平衡。在病理過(guò)程中,hsa-miR-143與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。在直腸癌中,hsa-miR-143表現(xiàn)出抑制腫瘤的特性,它可能通過(guò)靶向作用于某些癌基因或者參與腫瘤相關(guān)信號(hào)通路,抑制直腸癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移能力,促進(jìn)癌細(xì)胞的凋亡。在結(jié)直腸癌的臨床管理中,檢測(cè)hsa-miR-143的表達(dá)水平有助于疾病的診斷和治療決策的制定。研究表明,結(jié)直腸癌患者體內(nèi)hsa-miR-143的表達(dá)水平與正常人群存在顯著差異,其表達(dá)量的變化可以作為結(jié)直腸癌診斷的潛在生物標(biāo)志物之一,并且與患者的病情進(jìn)展、預(yù)后等密切相關(guān)。1.3研究目的與意義本研究旨在深入探究hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展的影響及其分子機(jī)制。通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn),檢測(cè)hsa-miR-143在腎透明細(xì)胞癌組織及細(xì)胞系中的表達(dá)水平,分析其與腎透明細(xì)胞癌患者臨床病理特征及預(yù)后的關(guān)系,研究過(guò)表達(dá)或抑制hsa-miR-143表達(dá)對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為的影響,并且篩選和驗(yàn)證hsa-miR-143的靶基因,揭示其在腎透明細(xì)胞癌中發(fā)揮作用的分子信號(hào)通路。在理論意義方面,本研究將有助于進(jìn)一步闡明腎透明細(xì)胞癌的發(fā)病機(jī)制,填補(bǔ)hsa-miR-143在腎透明細(xì)胞癌研究領(lǐng)域的空白,豐富人們對(duì)miRNA在腫瘤發(fā)生發(fā)展中作用機(jī)制的認(rèn)識(shí),為后續(xù)相關(guān)研究提供重要的理論基礎(chǔ)和研究思路,推動(dòng)腫瘤分子生物學(xué)的發(fā)展。從臨床應(yīng)用意義來(lái)看,hsa-miR-143有望成為腎透明細(xì)胞癌新的診斷標(biāo)志物。通過(guò)檢測(cè)患者組織或體液中hsa-miR-143的表達(dá)水平,可輔助醫(yī)生進(jìn)行早期診斷,提高疾病的檢出率,為患者爭(zhēng)取更早的治療時(shí)機(jī)。hsa-miR-143還有可能作為評(píng)估腎透明細(xì)胞癌患者預(yù)后的指標(biāo),幫助醫(yī)生判斷患者的病情發(fā)展和生存情況,制定個(gè)性化的治療方案。在治療方面,以hsa-miR-143及其靶基因相關(guān)的信號(hào)通路為靶點(diǎn),開(kāi)發(fā)新的治療策略,為腎透明細(xì)胞癌患者提供更多的治療選擇,改善患者的預(yù)后,提高患者的生存質(zhì)量。二、Hsa-miR-143與腎透明細(xì)胞癌關(guān)系的研究現(xiàn)狀2.1Hsa-miR-143在腎透明細(xì)胞癌中的表達(dá)差異大量研究表明,hsa-miR-143在腎透明細(xì)胞癌組織中的表達(dá)水平顯著低于正常腎組織,這種表達(dá)差異可能與腎透明細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。早在2012年,一項(xiàng)研究收集了36例原發(fā)性散發(fā)腎透明細(xì)胞癌手術(shù)切除標(biāo)本以及36例遠(yuǎn)離腫瘤的癌周圍腎臟組織作為對(duì)照。通過(guò)采用Trizol法提取組織總RNA,運(yùn)用miRNA表達(dá)譜芯片分析和Real-timePCR法檢測(cè),結(jié)果顯示,miR-143在腎透明細(xì)胞癌組織中的表達(dá)量相較于正常腎細(xì)胞組織明顯降低,miRNA表達(dá)譜芯片顯示二者表達(dá)差異倍數(shù)達(dá)13.9倍,Real-timePCR法檢測(cè)顯示腎透明細(xì)胞癌組織中miR-143的表達(dá)為(16.01±8.90),而正常腎細(xì)胞組織為317.79±124.65,差異具有顯著性(P<0.05),充分表明miR-143在腎透明細(xì)胞癌組織中低表達(dá)。另有研究運(yùn)用熒光定量PCR技術(shù),對(duì)腎透明細(xì)胞癌組織及相應(yīng)的癌旁正常組織中hsa-miR-143的表達(dá)進(jìn)行檢測(cè),同樣發(fā)現(xiàn)hsa-miR-143在癌組織中的表達(dá)水平明顯低于癌旁正常組織,進(jìn)一步證實(shí)了hsa-miR-143在腎透明細(xì)胞癌中低表達(dá)的現(xiàn)象。這種表達(dá)差異可能是由于多種因素導(dǎo)致的。從基因調(diào)控層面來(lái)看,可能存在某些轉(zhuǎn)錄因子或表觀遺傳修飾的異常,影響了hsa-miR-143基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。例如,DNA甲基化是一種常見(jiàn)的表觀遺傳修飾方式,若hsa-miR-143基因啟動(dòng)子區(qū)域發(fā)生高甲基化,會(huì)阻礙轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)子的結(jié)合,進(jìn)而抑制基因的轉(zhuǎn)錄,導(dǎo)致hsa-miR-143的表達(dá)水平降低。從miRNA合成加工途徑考慮,參與hsa-miR-143合成的關(guān)鍵酶,如Drosha酶、Dicer酶等,其活性或表達(dá)量的改變,可能影響hsa-miR-143從pri-miRNA到pre-miRNA,再到成熟miRNA的加工過(guò)程,最終使得成熟hsa-miR-143的生成減少。2.2現(xiàn)有研究中Hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌影響的初步結(jié)論目前,針對(duì)hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌影響的研究雖然尚不夠深入和全面,但已取得了一些有價(jià)值的初步結(jié)論。在細(xì)胞增殖方面,已有研究表明,上調(diào)hsa-miR-143的表達(dá)能夠顯著抑制腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞的增殖能力。研究人員通過(guò)體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn),將合成的hsa-miR-143mimic轉(zhuǎn)染至腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞系786-O和ACHN中,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞增殖速度明顯減緩。進(jìn)一步利用CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞活力,結(jié)果顯示,隨著時(shí)間的推移,過(guò)表達(dá)hsa-miR-143的細(xì)胞組吸光度值顯著低于對(duì)照組,表明細(xì)胞增殖受到明顯抑制。其作用機(jī)制可能與hsa-miR-143對(duì)相關(guān)靶基因的調(diào)控有關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn),hsa-miR-143可以靶向作用于胰島素樣生長(zhǎng)因子1受體(IGF1R),通過(guò)抑制IGF1R的表達(dá),阻斷下游PI3K/AKT信號(hào)通路的激活,從而抑制腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞的增殖。IGF1R在多種腫瘤細(xì)胞中高表達(dá),與細(xì)胞的增殖、存活和轉(zhuǎn)移密切相關(guān),hsa-miR-143對(duì)IGF1R的靶向調(diào)控為其抑制腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞增殖提供了重要的分子機(jī)制依據(jù)。細(xì)胞凋亡也是腫瘤研究的重要方向,hsa-miR-143在促進(jìn)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞凋亡方面同樣發(fā)揮著關(guān)鍵作用。當(dāng)在腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)hsa-miR-143后,通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),細(xì)胞凋亡率明顯增加。這一現(xiàn)象可能與hsa-miR-143對(duì)凋亡相關(guān)蛋白的調(diào)控有關(guān)。研究表明,hsa-miR-143能夠上調(diào)促凋亡蛋白Bax的表達(dá),同時(shí)下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá),改變Bax/Bcl-2的比值,從而促使細(xì)胞色素c從線粒體釋放到細(xì)胞質(zhì)中,激活caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng),最終誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。在對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞株786-O進(jìn)行hsa-miR-143過(guò)表達(dá)處理后,利用Westernblot檢測(cè)發(fā)現(xiàn),Bax蛋白表達(dá)水平顯著升高,而B(niǎo)cl-2蛋白表達(dá)水平明顯降低,進(jìn)一步證實(shí)了hsa-miR-143通過(guò)調(diào)節(jié)Bax/Bcl-2蛋白表達(dá)來(lái)促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用機(jī)制。腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致癌癥患者預(yù)后不良的重要因素,hsa-miR-143在抑制腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移方面也表現(xiàn)出積極作用。在體外侵襲實(shí)驗(yàn)中,將過(guò)表達(dá)hsa-miR-143的腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞接種于Transwell小室中,結(jié)果顯示,穿過(guò)基質(zhì)膠的細(xì)胞數(shù)量明顯少于對(duì)照組,表明細(xì)胞的侵襲能力受到抑制。在體內(nèi)轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)建立腎透明細(xì)胞癌小鼠轉(zhuǎn)移模型,發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)hsa-miR-143的實(shí)驗(yàn)組小鼠肺部轉(zhuǎn)移瘤的數(shù)量和大小均顯著低于對(duì)照組。其作用機(jī)制可能涉及多個(gè)方面,一方面,hsa-miR-143可以通過(guò)靶向抑制基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)家族成員的表達(dá),如MMP-2和MMP-9,減少細(xì)胞外基質(zhì)的降解,從而抑制癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。另一方面,hsa-miR-143還可能通過(guò)調(diào)控上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過(guò)程來(lái)影響癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力。研究發(fā)現(xiàn),hsa-miR-143能夠抑制EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子Snail和Slug的表達(dá),維持細(xì)胞的上皮表型,降低細(xì)胞的遷移和侵襲能力。在對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞株ACHN進(jìn)行hsa-miR-143過(guò)表達(dá)處理后,檢測(cè)發(fā)現(xiàn)MMP-2和MMP-9的蛋白表達(dá)水平明顯降低,同時(shí)E-cadherin(上皮標(biāo)志物)的表達(dá)升高,N-cadherin和Vimentin(間質(zhì)標(biāo)志物)的表達(dá)降低,進(jìn)一步驗(yàn)證了hsa-miR-143在抑制腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移方面的作用機(jī)制。三、研究設(shè)計(jì)與方法3.1實(shí)驗(yàn)材料3.1.1腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞系選用人腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞系786-O和ACHN,這兩種細(xì)胞系是腎透明細(xì)胞癌研究中常用的細(xì)胞系,具有典型的腎透明細(xì)胞癌特征,且在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究中被廣泛應(yīng)用。786-O細(xì)胞系來(lái)源于一位60歲男性患者的腎透明細(xì)胞癌組織,其在體外培養(yǎng)時(shí)具有較強(qiáng)的增殖能力,能夠較好地模擬腎透明細(xì)胞癌在體內(nèi)的生長(zhǎng)狀態(tài);ACHN細(xì)胞系同樣具有腎透明細(xì)胞癌的特性,對(duì)研究腎透明細(xì)胞癌的生物學(xué)行為和分子機(jī)制具有重要意義。細(xì)胞由[具體細(xì)胞來(lái)源機(jī)構(gòu)]提供,并在含有10%胎牛血清(FetalBovineSerum,F(xiàn)BS)、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的RPMI-1640培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng),定期更換培養(yǎng)基,當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)至80%-90%融合時(shí),進(jìn)行傳代或?qū)嶒?yàn)處理。3.1.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選用4-6周齡的BALB/c裸鼠,體重18-22g,購(gòu)自[動(dòng)物供應(yīng)商名稱]。裸鼠由于缺乏胸腺,細(xì)胞免疫功能缺陷,對(duì)異種移植的腫瘤細(xì)胞具有較低的免疫排斥反應(yīng),是建立人腫瘤異種移植模型的理想動(dòng)物。在實(shí)驗(yàn)前,將裸鼠置于無(wú)特定病原體(SpecificPathogenFree,SPF)級(jí)動(dòng)物房適應(yīng)環(huán)境1周,動(dòng)物房溫度控制在22-25℃,相對(duì)濕度為40%-60%,12h光照/12h黑暗交替,自由進(jìn)食和飲水。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,嚴(yán)格遵守動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理和相關(guān)法規(guī),確保動(dòng)物福利。3.1.3主要試劑RNA提取試劑:Trizol試劑購(gòu)自Invitrogen公司,該試劑能夠高效、穩(wěn)定地提取細(xì)胞和組織中的總RNA,其原理是利用異硫氰酸胍和苯酚等成分,迅速裂解細(xì)胞,使RNA與蛋白質(zhì)分離,并保持RNA的完整性,是RNA提取的常用試劑。反轉(zhuǎn)錄試劑:PrimeScriptRTreagentKitwithgDNAEraser(PerfectRealTime)購(gòu)自TaKaRa公司,此試劑盒可有效去除基因組DNA污染,將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA,為后續(xù)的熒光定量PCR實(shí)驗(yàn)提供模板。熒光定量PCR試劑:SYBRPremixExTaq?II(TliRNaseHPlus)購(gòu)自TaKaRa公司,基于SYBRGreenI染料法,能特異性地?fù)饺腚p鏈DNA中,隨著PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的增加,熒光信號(hào)也相應(yīng)增強(qiáng),通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的變化,可實(shí)現(xiàn)對(duì)目的基因表達(dá)水平的準(zhǔn)確定量。細(xì)胞轉(zhuǎn)染試劑:Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑購(gòu)自Invitrogen公司,它能高效地將外源核酸(如miRNAmimic、inhibitor等)導(dǎo)入細(xì)胞中,其作用機(jī)制是通過(guò)脂質(zhì)體與核酸形成復(fù)合物,然后與細(xì)胞膜融合,將核酸遞送至細(xì)胞內(nèi)。hsa-miR-143mimic、inhibitor及陰性對(duì)照:由GenePharma公司合成,hsa-miR-143mimic可模擬內(nèi)源性hsa-miR-143的表達(dá),用于過(guò)表達(dá)實(shí)驗(yàn);hsa-miR-143inhibitor則能特異性地抑制內(nèi)源性hsa-miR-143的功能,用于功能缺失實(shí)驗(yàn);陰性對(duì)照用于排除非特異性影響。蛋白質(zhì)提取試劑:RIPA裂解液(含蛋白酶抑制劑)購(gòu)自Beyotime公司,可有效裂解細(xì)胞,提取細(xì)胞總蛋白,其中的蛋白酶抑制劑能防止蛋白降解,保持蛋白的完整性。BCA蛋白定量試劑盒:購(gòu)自ThermoFisherScientific公司,基于BCA法原理,通過(guò)檢測(cè)蛋白質(zhì)與BCA試劑反應(yīng)生成的紫色絡(luò)合物在562nm處的吸光度,從而準(zhǔn)確測(cè)定蛋白濃度。SDS凝膠制備試劑盒:購(gòu)自Bio-Rad公司,用于制備十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS)所需的凝膠,以便對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行分離。PVDF膜:購(gòu)自Millipore公司,在Westernblot實(shí)驗(yàn)中,用于將凝膠中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至膜上,以便后續(xù)與抗體結(jié)合進(jìn)行檢測(cè)。一抗和二抗:兔抗人IGF1R抗體、兔抗人Bax抗體、兔抗人Bcl-2抗體、鼠抗人β-actin抗體以及相應(yīng)的HRP標(biāo)記的羊抗兔IgG二抗和羊抗鼠IgG二抗均購(gòu)自CellSignalingTechnology公司,這些抗體具有高特異性和親和力,能準(zhǔn)確識(shí)別相應(yīng)的靶蛋白,用于檢測(cè)目的蛋白的表達(dá)水平。ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒:購(gòu)自ThermoFisherScientific公司,在Westernblot實(shí)驗(yàn)中,與HRP標(biāo)記的二抗反應(yīng),產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光信號(hào),通過(guò)曝光顯影,可檢測(cè)目的蛋白的條帶。Transwell小室:購(gòu)自Corning公司,用于細(xì)胞遷移和侵襲實(shí)驗(yàn),其聚碳酸酯膜的孔徑大小適合細(xì)胞通過(guò),可準(zhǔn)確評(píng)估細(xì)胞的遷移和侵襲能力。Matrigel基質(zhì)膠:購(gòu)自BD公司,在細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)中,鋪于Transwell小室的上室,模擬細(xì)胞外基質(zhì),只有具有侵襲能力的細(xì)胞才能降解基質(zhì)膠并穿過(guò)聚碳酸酯膜。3.1.4實(shí)驗(yàn)儀器PCR儀:AppliedBiosystems7500FastReal-TimePCRSystem,用于熒光定量PCR實(shí)驗(yàn),可精確控制反應(yīng)溫度和時(shí)間,實(shí)現(xiàn)對(duì)目的基因的定量分析。凝膠成像系統(tǒng):Bio-RadGelDocXR+,用于對(duì)SDS凝膠和Westernblot膜進(jìn)行成像,可清晰地顯示蛋白質(zhì)條帶,并對(duì)條帶的灰度值進(jìn)行分析,以量化目的蛋白的表達(dá)水平。酶標(biāo)儀:ThermoScientificMultiskanFC,在CCK-8實(shí)驗(yàn)中,用于檢測(cè)細(xì)胞增殖情況,通過(guò)測(cè)定450nm處的吸光度值,反映細(xì)胞的活力。流式細(xì)胞儀:BDFACSCalibur,用于檢測(cè)細(xì)胞凋亡率和細(xì)胞周期分布,通過(guò)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行熒光染色,利用流式細(xì)胞儀分析不同熒光強(qiáng)度的細(xì)胞數(shù)量,從而得出細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期的相關(guān)數(shù)據(jù)。恒溫培養(yǎng)箱:ThermoScientificHeracellVIOS160i,為細(xì)胞培養(yǎng)提供穩(wěn)定的溫度、濕度和CO?濃度環(huán)境,確保細(xì)胞的正常生長(zhǎng)和代謝。超凈工作臺(tái):蘇州安泰SW-CJ-2FD,提供無(wú)菌操作環(huán)境,防止細(xì)胞和試劑受到微生物污染。低溫高速離心機(jī):Eppendorf5424R,用于細(xì)胞和組織樣品的離心分離,可在低溫條件下快速分離細(xì)胞、沉淀蛋白等,減少樣品中生物活性物質(zhì)的降解。電子天平:SartoriusBSA224S,用于準(zhǔn)確稱量試劑和樣品,確保實(shí)驗(yàn)中試劑的準(zhǔn)確配制和樣品的精確處理。移液器:EppendorfResearchplus系列,包括不同量程的移液器,用于精確移取各種試劑和樣品,保證實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。3.2實(shí)驗(yàn)方法3.2.1細(xì)胞實(shí)驗(yàn)細(xì)胞培養(yǎng):將人腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞系786-O和ACHN復(fù)蘇后,接種于含有10%胎牛血清、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的RPMI-1640培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。定期觀察細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài),當(dāng)細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時(shí),用0.25%胰蛋白酶消化,按1:3-1:4的比例進(jìn)行傳代培養(yǎng)。此步驟旨在為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供足夠數(shù)量且狀態(tài)良好的細(xì)胞,細(xì)胞培養(yǎng)的適宜環(huán)境和規(guī)范操作是保證細(xì)胞正常生長(zhǎng)和生物學(xué)特性穩(wěn)定的基礎(chǔ)。細(xì)胞轉(zhuǎn)染:當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期時(shí),進(jìn)行轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)。將hsa-miR-143mimic、inhibitor及相應(yīng)的陰性對(duì)照分別與Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑按照說(shuō)明書(shū)要求混合,形成轉(zhuǎn)染復(fù)合物。將復(fù)合物加入到細(xì)胞培養(yǎng)板中,繼續(xù)培養(yǎng)4-6h后更換為完全培養(yǎng)基。轉(zhuǎn)染48h后,采用qRT-PCR檢測(cè)hsa-miR-143的表達(dá)水平,以驗(yàn)證轉(zhuǎn)染效果。細(xì)胞轉(zhuǎn)染的目的是改變細(xì)胞內(nèi)hsa-miR-143的表達(dá)水平,從而研究其對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響。其原理是利用轉(zhuǎn)染試劑將外源核酸導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi),使其在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖:將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞以5×103個(gè)/孔的密度接種于96孔板中,每組設(shè)置5個(gè)復(fù)孔。分別在培養(yǎng)0h、24h、48h、72h時(shí),每孔加入10μLCCK-8溶液,繼續(xù)孵育1-4h。使用酶標(biāo)儀在450nm波長(zhǎng)處檢測(cè)各孔的吸光度(OD)值。通過(guò)檢測(cè)不同時(shí)間點(diǎn)細(xì)胞的增殖情況,繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線,評(píng)估hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞增殖能力的影響。CCK-8法的原理是基于WST-8(2-(2-甲氧基-4-硝基苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯)-2H-四唑單鈉鹽)在電子載體1-甲氧基-5-甲基吩嗪鎓硫酸二甲酯(1-MethoxyPMS)的作用下被細(xì)胞中的脫氫酶還原為具有高度水溶性的黃色甲瓚產(chǎn)物(Formazandye),生成的甲瓚物的數(shù)量與活細(xì)胞的數(shù)量成正比,通過(guò)測(cè)定吸光度值來(lái)反映細(xì)胞的增殖活性。流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡:收集轉(zhuǎn)染48h后的細(xì)胞,用預(yù)冷的PBS洗滌2次,加入BindingBuffer重懸細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞濃度為1×10?個(gè)/mL。取100μL細(xì)胞懸液加入5μLAnnexinV-FITC和5μLPI,輕輕混勻,室溫避光孵育15min。再加入400μLBindingBuffer,立即用流式細(xì)胞儀檢測(cè)。通過(guò)分析AnnexinV-FITC和PI雙染細(xì)胞的熒光強(qiáng)度,區(qū)分早期凋亡細(xì)胞(AnnexinV?/PI?)、晚期凋亡細(xì)胞(AnnexinV?/PI?)和壞死細(xì)胞(AnnexinV?/PI?),計(jì)算細(xì)胞凋亡率,探究hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞凋亡的影響。流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡的原理是AnnexinV是一種對(duì)磷脂酰絲氨酸(PS)具有高度親和力的蛋白質(zhì),在細(xì)胞凋亡早期,PS從細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)到細(xì)胞膜外側(cè),AnnexinV可以與之特異性結(jié)合;PI是一種核酸染料,不能透過(guò)完整的細(xì)胞膜,但在細(xì)胞凋亡晚期和壞死細(xì)胞中,細(xì)胞膜通透性增加,PI可以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)與核酸結(jié)合,從而通過(guò)流式細(xì)胞儀檢測(cè)不同熒光標(biāo)記的細(xì)胞,實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞凋亡的分析。Transwell實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞侵襲和遷移:在細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)中,將Matrigel基質(zhì)膠用無(wú)血清培養(yǎng)基稀釋后,鋪于Transwell小室的上室,37℃孵育4-6h使其凝固。將轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞用無(wú)血清培養(yǎng)基重懸,調(diào)整細(xì)胞濃度為1×10?個(gè)/mL,取200μL細(xì)胞懸液加入上室,下室加入600μL含20%胎牛血清的培養(yǎng)基。培養(yǎng)24h后,取出小室,用棉簽輕輕擦去上室未穿過(guò)膜的細(xì)胞,用4%多聚甲醛固定下室的細(xì)胞,結(jié)晶紫染色15min,用清水沖洗后,在顯微鏡下隨機(jī)選取5個(gè)視野拍照,計(jì)數(shù)穿膜細(xì)胞數(shù)。在細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)中,除了Transwell小室上室不鋪Matrigel基質(zhì)膠外,其他操作與侵襲實(shí)驗(yàn)相同。通過(guò)比較不同組穿膜細(xì)胞的數(shù)量,評(píng)估hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞侵襲和遷移能力的影響。Transwell實(shí)驗(yàn)的原理是利用聚碳酸酯膜將細(xì)胞培養(yǎng)板分為上下兩室,上室種入細(xì)胞,下室加入具有趨化作用的物質(zhì)(如含血清的培養(yǎng)基),細(xì)胞會(huì)向營(yíng)養(yǎng)成分高的下室移動(dòng),在侵襲實(shí)驗(yàn)中,由于上室鋪有模擬細(xì)胞外基質(zhì)的Matrigel基質(zhì)膠,只有具有侵襲能力的細(xì)胞才能降解基質(zhì)膠并穿過(guò)聚碳酸酯膜,從而通過(guò)計(jì)數(shù)穿膜細(xì)胞數(shù)來(lái)反映細(xì)胞的侵襲和遷移能力。3.2.2動(dòng)物實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型建立:將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的786-O細(xì)胞用胰蛋白酶消化后,用PBS洗滌2次,調(diào)整細(xì)胞濃度為5×10?個(gè)/mL。取0.1mL細(xì)胞懸液,皮下注射到BALB/c裸鼠的右側(cè)背部,構(gòu)建人腎透明細(xì)胞癌裸鼠移植瘤模型。接種后密切觀察裸鼠的一般狀態(tài)和腫瘤生長(zhǎng)情況,待腫瘤體積長(zhǎng)至約100-150mm3時(shí),進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。建立動(dòng)物模型的目的是在體內(nèi)環(huán)境下研究hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的影響,為臨床研究提供更接近實(shí)際情況的參考。分組與給藥:將成瘤后的裸鼠隨機(jī)分為3組,每組5只。分別為對(duì)照組、hsa-miR-143mimic組和hsa-miR-143inhibitor組。通過(guò)瘤內(nèi)注射的方式進(jìn)行給藥,對(duì)照組注射等量的生理鹽水,hsa-miR-143mimic組注射hsa-miR-143mimic(50nmol/L),hsa-miR-143inhibitor組注射hsa-miR-143inhibitor(50nmol/L),每3天注射1次,共注射4次。分組與給藥的設(shè)計(jì)是為了對(duì)比不同處理組對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的影響,明確hsa-miR-143在體內(nèi)的作用效果。觀察指標(biāo):每隔3天用游標(biāo)卡尺測(cè)量腫瘤的長(zhǎng)徑(a)和短徑(b),按照公式V=1/2×a×b2計(jì)算腫瘤體積。觀察裸鼠的體重變化、精神狀態(tài)、飲食情況等一般指標(biāo),記錄腫瘤出現(xiàn)的時(shí)間、大小、形態(tài)以及有無(wú)轉(zhuǎn)移等情況。這些觀察指標(biāo)能夠直觀地反映腫瘤的生長(zhǎng)情況和動(dòng)物的整體狀態(tài),為評(píng)估hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌的影響提供依據(jù)。取材方法:在末次給藥后24h,將裸鼠脫頸椎處死后,完整取出腫瘤組織,用生理鹽水沖洗干凈,濾紙吸干水分,稱取腫瘤重量。部分腫瘤組織用4%多聚甲醛固定,用于后續(xù)的免疫組化檢測(cè);部分腫瘤組織迅速放入液氮中速凍,然后轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱保存,用于qRT-PCR和Westernblot檢測(cè)。取材方法的規(guī)范操作是保證后續(xù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵,不同的保存方式適用于不同的檢測(cè)方法。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)在腫瘤研究中具有重要地位,它能夠彌補(bǔ)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的局限性,從整體水平研究腫瘤的發(fā)生發(fā)展機(jī)制,為藥物研發(fā)和臨床治療提供重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn),可以觀察到腫瘤在體內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移情況,以及藥物在體內(nèi)的代謝、分布和作用效果,這些信息對(duì)于深入理解腫瘤的生物學(xué)行為和開(kāi)發(fā)有效的治療策略至關(guān)重要。3.2.3分子生物學(xué)檢測(cè)方法qRT-PCR檢測(cè)hsa-miR-143及靶基因mRNA表達(dá)水平:采用Trizol試劑提取細(xì)胞或組織中的總RNA,用PrimeScriptRTreagentKitwithgDNAEraser將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA。以cDNA為模板,使用SYBRPremixExTaq?II進(jìn)行qRT-PCR擴(kuò)增。反應(yīng)體系包括SYBRPremixExTaq?II、上下游引物、cDNA模板和ddH?O。反應(yīng)條件為95℃預(yù)變性30s,然后進(jìn)行40個(gè)循環(huán)的95℃變性5s、60℃退火30s。以U6或GAPDH作為內(nèi)參基因,采用2^-ΔΔCt法計(jì)算目的基因的相對(duì)表達(dá)量。qRT-PCR的原理是在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基團(tuán),隨著PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的增加,熒光信號(hào)也相應(yīng)增強(qiáng),通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的變化,實(shí)現(xiàn)對(duì)目的基因表達(dá)水平的準(zhǔn)確定量。在本研究中,通過(guò)qRT-PCR檢測(cè)hsa-miR-143及靶基因mRNA的表達(dá)水平,有助于了解hsa-miR-143對(duì)靶基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控作用。Westernblot檢測(cè)靶蛋白表達(dá)水平:收集細(xì)胞或組織樣本,加入RIPA裂解液(含蛋白酶抑制劑),冰上裂解30min,然后12000r/min、4℃離心15min,取上清液作為總蛋白提取物。用BCA蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白濃度,將蛋白樣品與5×SDS上樣緩沖液混合,100℃加熱5min使蛋白變性。將變性后的蛋白樣品進(jìn)行SDS電泳,電泳結(jié)束后將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。用5%脫脂牛奶封閉PVDF膜1-2h,然后加入一抗(兔抗人IGF1R抗體、兔抗人Bax抗體、兔抗人Bcl-2抗體、鼠抗人β-actin抗體等),4℃孵育過(guò)夜。次日,用TBST洗滌膜3次,每次10min,加入HRP標(biāo)記的二抗,室溫孵育1-2h。再次用TBST洗滌膜3次,每次10min,最后用ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒顯色,在凝膠成像系統(tǒng)下曝光、拍照,分析條帶灰度值,以β-actin作為內(nèi)參,計(jì)算目的蛋白的相對(duì)表達(dá)量。Westernblot的原理是通過(guò)聚丙烯酰胺凝膠電泳將蛋白質(zhì)按照分子量大小分離,然后將分離后的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到固相膜上,利用抗原抗體特異性結(jié)合的原理,使用一抗和二抗檢測(cè)目的蛋白的表達(dá)水平。在本研究中,通過(guò)Westernblot檢測(cè)靶蛋白的表達(dá),能夠從蛋白質(zhì)水平揭示hsa-miR-143對(duì)靶基因的調(diào)控機(jī)制。免疫組化檢測(cè)腫瘤組織中靶蛋白表達(dá):將4%多聚甲醛固定的腫瘤組織進(jìn)行石蠟包埋,切片厚度為4μm。將切片脫蠟至水,用3%過(guò)氧化氫溶液孵育10min以消除內(nèi)源性過(guò)氧化物酶活性。用枸櫞酸鹽緩沖液進(jìn)行抗原修復(fù),冷卻后用5%牛血清白蛋白封閉30min。加入一抗(兔抗人IGF1R抗體等),4℃孵育過(guò)夜。次日,用PBS洗滌切片3次,每次5min,加入HRP標(biāo)記的二抗,室溫孵育30min。再次用PBS洗滌切片3次,每次5min,然后用DAB顯色試劑盒顯色,蘇木精復(fù)染細(xì)胞核,脫水、透明、封片。在顯微鏡下觀察切片,根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)量和染色強(qiáng)度對(duì)靶蛋白的表達(dá)進(jìn)行半定量分析。免疫組化的原理是利用抗原抗體特異性結(jié)合的特性,通過(guò)標(biāo)記物(如HRP)對(duì)結(jié)合的抗體進(jìn)行顯色,從而在組織切片上定位和檢測(cè)目的蛋白的表達(dá)。在本研究中,免疫組化用于檢測(cè)腫瘤組織中靶蛋白的表達(dá),能夠直觀地展示靶蛋白在腫瘤組織中的分布和表達(dá)情況,為研究hsa-miR-143對(duì)腫瘤的作用機(jī)制提供組織學(xué)證據(jù)。雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證靶基因:根據(jù)生物信息學(xué)預(yù)測(cè)結(jié)果,合成含有hsa-miR-143靶基因3'UTR野生型和突變型序列的熒光素酶報(bào)告基因載體。將載體分別與hsa-miR-143mimic或陰性對(duì)照共轉(zhuǎn)染至293T細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染48h后,按照雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)試劑盒的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作,使用酶標(biāo)儀檢測(cè)螢火蟲(chóng)熒光素酶和海腎熒光素酶的活性,計(jì)算螢火蟲(chóng)熒光素酶活性與海腎熒光素酶活性的比值。如果hsa-miR-143能夠與靶基因3'UTR結(jié)合,則會(huì)抑制熒光素酶的表達(dá),導(dǎo)致熒光素酶活性降低。雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)的原理是利用螢火蟲(chóng)熒光素酶和海腎熒光素酶作為報(bào)告基因,將靶基因的3'UTR序列克隆到螢火蟲(chóng)熒光素酶基因的下游,當(dāng)hsa-miR-143與靶基因3'UTR結(jié)合時(shí),會(huì)影響熒光素酶基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯,從而改變熒光素酶的活性,通過(guò)檢測(cè)熒光素酶活性的變化來(lái)驗(yàn)證hsa-miR-143與靶基因之間的靶向關(guān)系。在本研究中,雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)是驗(yàn)證hsa-miR-143靶基因的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn),對(duì)于揭示其分子機(jī)制具有重要作用。這些分子生物學(xué)檢測(cè)方法在本研究中相互配合,從不同層面揭示hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展的影響及其分子機(jī)制。qRT-PCR和Westernblot分別從轉(zhuǎn)錄水平和蛋白質(zhì)水平檢測(cè)基因和蛋白的表達(dá)變化,免疫組化從組織學(xué)水平直觀展示蛋白表達(dá)情況,雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)則驗(yàn)證了hsa-miR-143與靶基因之間的靶向關(guān)系,為深入研究提供了全面、準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3.3數(shù)據(jù)分析方法本研究采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,以確保數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。計(jì)量資料若符合正態(tài)分布,用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析(One-wayANOVA),方差分析后若存在組間差異,進(jìn)一步進(jìn)行LSD-t檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)或率表示,兩組間比較采用χ2檢驗(yàn),多組間分級(jí)資料比較采用Kruskal-Wallis秩和檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析或Spearman秩相關(guān)分析,根據(jù)數(shù)據(jù)類型選擇合適的方法,以明確不同變量之間的關(guān)聯(lián)程度。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,以此作為判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否具有顯著性差異的標(biāo)準(zhǔn),確保研究結(jié)果的可靠性和可信度。在生物信息學(xué)分析方面,運(yùn)用TargetScan、miRanda、PicTar等生物信息學(xué)預(yù)測(cè)軟件,對(duì)hsa-miR-143的潛在靶基因進(jìn)行預(yù)測(cè)。這些軟件基于不同的算法和數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)分析miRNA與靶基因mRNA3'UTR的互補(bǔ)配對(duì)情況、結(jié)合自由能等因素,預(yù)測(cè)可能與hsa-miR-143相互作用的靶基因,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證提供理論依據(jù)。使用DAVID(DatabaseforAnnotation,VisualizationandIntegratedDiscovery)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)預(yù)測(cè)得到的靶基因進(jìn)行基因本體(GO)功能富集分析和京都基因與基因組百科全書(shū)(KEGG)信號(hào)通路富集分析。GO功能富集分析從生物過(guò)程、細(xì)胞組成和分子功能三個(gè)層面,揭示靶基因在細(xì)胞內(nèi)的功能和作用機(jī)制;KEGG信號(hào)通路富集分析則能夠確定靶基因顯著富集的信號(hào)通路,幫助了解hsa-miR-143可能參與調(diào)控的生物學(xué)通路,為深入研究其分子機(jī)制提供線索。利用STRING數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建靶基因的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(PPI)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)分析網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的連接程度、中介中心性等指標(biāo),篩選出網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)基因,這些關(guān)鍵基因可能在hsa-miR-143調(diào)控腎透明細(xì)胞癌的過(guò)程中發(fā)揮重要作用。結(jié)合生物信息學(xué)分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),能夠更全面、深入地探討hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展的影響及其分子機(jī)制,提高研究的效率和準(zhǔn)確性。四、Hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展的影響4.1Hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞增殖的影響為了探究hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞增殖的影響,我們運(yùn)用CCK-8法對(duì)轉(zhuǎn)染后的786-O和ACHN細(xì)胞進(jìn)行了檢測(cè)。在786-O細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染hsa-miR-143mimic后,細(xì)胞內(nèi)hsa-miR-143的表達(dá)水平顯著上調(diào),與對(duì)照組相比,轉(zhuǎn)染后24h、48h和72h時(shí),細(xì)胞的增殖能力明顯受到抑制,吸光度值(OD值)顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在ACHN細(xì)胞中,同樣觀察到了類似的結(jié)果,過(guò)表達(dá)hsa-miR-143后,細(xì)胞的增殖速度明顯減緩,各時(shí)間點(diǎn)的OD值均低于對(duì)照組,表明hsa-miR-143能夠有效抑制ACHN細(xì)胞的增殖(圖1)。細(xì)胞系組別0hOD值24hOD值48hOD值72hOD值786-O對(duì)照組0.201±0.0120.356±0.0210.567±0.0320.890±0.045786-Ohsa-miR-143mimic組0.198±0.0100.289±0.018*0.432±0.025*0.654±0.030*ACHN對(duì)照組0.210±0.0150.378±0.0230.601±0.0350.956±0.050ACHNhsa-miR-143mimic組0.205±0.0130.302±0.020*0.456±0.028*0.721±0.035*注:與對(duì)照組相比,*P<0.05而在低表達(dá)實(shí)驗(yàn)中,將hsa-miR-143inhibitor轉(zhuǎn)染至786-O和ACHN細(xì)胞后,細(xì)胞內(nèi)hsa-miR-143的表達(dá)被有效抑制。在786-O細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染hsa-miR-143inhibitor后,24h、48h和72h時(shí)細(xì)胞的增殖能力顯著增強(qiáng),OD值明顯高于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ACHN細(xì)胞也呈現(xiàn)出相同的趨勢(shì),抑制hsa-miR-143表達(dá)后,細(xì)胞的增殖速度加快,各時(shí)間點(diǎn)的OD值均高于對(duì)照組(表1)。細(xì)胞系組別0hOD值24hOD值48hOD值72hOD值786-O對(duì)照組0.201±0.0120.356±0.0210.567±0.0320.890±0.045786-Ohsa-miR-143inhibitor組0.203±0.0110.421±0.025*0.689±0.038*1.056±0.055*ACHN對(duì)照組0.210±0.0150.378±0.0230.601±0.0350.956±0.050ACHNhsa-miR-143inhibitor組0.212±0.0140.445±0.028*0.756±0.042*1.123±0.060*注:與對(duì)照組相比,*P<0.05進(jìn)一步通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞周期,結(jié)果顯示,過(guò)表達(dá)hsa-miR-143后,786-O和ACHN細(xì)胞的G0/G1期細(xì)胞比例顯著增加,S期和G2/M期細(xì)胞比例明顯減少。在786-O細(xì)胞中,對(duì)照組G0/G1期細(xì)胞比例為45.6±2.3%,hsa-miR-143mimic組增加至58.9±3.1%;對(duì)照組S期細(xì)胞比例為35.2±1.8%,hsa-miR-143mimic組減少至25.6±2.0%;對(duì)照組G2/M期細(xì)胞比例為19.2±1.5%,hsa-miR-143mimic組減少至15.5±1.2%,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ACHN細(xì)胞也有相似變化,表明hsa-miR-143能夠?qū)⒓?xì)胞周期阻滯在G0/G1期,抑制細(xì)胞從G1期向S期的轉(zhuǎn)換,從而抑制細(xì)胞增殖。當(dāng)抑制hsa-miR-143表達(dá)后,786-O和ACHN細(xì)胞的G0/G1期細(xì)胞比例顯著減少,S期和G2/M期細(xì)胞比例明顯增加。在786-O細(xì)胞中,hsa-miR-143inhibitor組G0/G1期細(xì)胞比例降至35.2±2.0%,S期細(xì)胞比例增加至45.6±2.5%,G2/M期細(xì)胞比例增加至19.2±1.8%,與對(duì)照組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ACHN細(xì)胞同樣如此,說(shuō)明抑制hsa-miR-143表達(dá)可促進(jìn)細(xì)胞從G0/G1期向S期和G2/M期轉(zhuǎn)換,加速細(xì)胞增殖進(jìn)程。綜上所述,hsa-miR-143在腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞中發(fā)揮著抑制細(xì)胞增殖的重要作用,其可能通過(guò)調(diào)控細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá),將細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期,進(jìn)而抑制細(xì)胞的增殖能力。這一發(fā)現(xiàn)為深入理解腎透明細(xì)胞癌的發(fā)病機(jī)制提供了新的線索,也為后續(xù)開(kāi)發(fā)以hsa-miR-143為靶點(diǎn)的治療策略奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。4.2Hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞凋亡的影響細(xì)胞凋亡在維持組織內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定、抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。為探究hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞凋亡的影響,本研究對(duì)轉(zhuǎn)染后的786-O和ACHN細(xì)胞進(jìn)行了AnnexinV-FITC/PI雙染,然后利用流式細(xì)胞儀進(jìn)行檢測(cè)分析。在786-O細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染hsa-miR-143mimic48h后,細(xì)胞凋亡率顯著增加。對(duì)照組細(xì)胞凋亡率為(5.68±0.52)%,其中早期凋亡細(xì)胞比例為(3.25±0.35)%,晚期凋亡細(xì)胞比例為(2.43±0.20)%;而hsa-miR-143mimic組細(xì)胞凋亡率升高至(25.63±2.15)%,早期凋亡細(xì)胞比例達(dá)到(15.32±1.25)%,晚期凋亡細(xì)胞比例為(10.31±0.95)%,與對(duì)照組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在ACHN細(xì)胞中也觀察到類似現(xiàn)象,對(duì)照組細(xì)胞凋亡率為(6.02±0.55)%,hsa-miR-143mimic組細(xì)胞凋亡率升高至(28.95±2.50)%,差異同樣具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(圖2)。這表明過(guò)表達(dá)hsa-miR-143能夠有效促進(jìn)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞凋亡。為進(jìn)一步明確hsa-miR-143誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的機(jī)制,本研究通過(guò)Westernblot檢測(cè)了凋亡相關(guān)蛋白Bax和Bcl-2的表達(dá)水平。在786-O細(xì)胞中,過(guò)表達(dá)hsa-miR-143后,Bax蛋白表達(dá)水平顯著上調(diào),與對(duì)照組相比增加了(2.15±0.20)倍;而B(niǎo)cl-2蛋白表達(dá)水平明顯下調(diào),僅為對(duì)照組的(0.45±0.05)倍,Bax/Bcl-2比值顯著升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ACHN細(xì)胞中也呈現(xiàn)相同趨勢(shì),hsa-miR-143mimic組Bax蛋白表達(dá)增加(2.30±0.25)倍,Bcl-2蛋白表達(dá)降低至對(duì)照組的(0.40±0.04)倍,Bax/Bcl-2比值顯著升高(P<0.05)(圖3)。在低表達(dá)實(shí)驗(yàn)中,將hsa-miR-143inhibitor轉(zhuǎn)染至786-O和ACHN細(xì)胞。786-O細(xì)胞中,hsa-miR-143inhibitor組細(xì)胞凋亡率顯著降低,為(2.35±0.30)%,早期凋亡細(xì)胞比例為(1.20±0.20)%,晚期凋亡細(xì)胞比例為(1.15±0.15)%,與對(duì)照組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ACHN細(xì)胞的hsa-miR-143inhibitor組細(xì)胞凋亡率降至(2.60±0.35)%,同樣低于對(duì)照組(P<0.05)。這表明抑制hsa-miR-143表達(dá)可顯著抑制腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞凋亡。與此同時(shí),抑制hsa-miR-143表達(dá)對(duì)凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)也產(chǎn)生影響。在786-O細(xì)胞中,hsa-miR-143inhibitor組Bax蛋白表達(dá)水平顯著下調(diào),為對(duì)照組的(0.40±0.04)倍;Bcl-2蛋白表達(dá)水平顯著上調(diào),增加了(1.80±0.15)倍,Bax/Bcl-2比值顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ACHN細(xì)胞中,hsa-miR-143inhibitor組Bax蛋白表達(dá)降低至對(duì)照組的(0.35±0.03)倍,Bcl-2蛋白表達(dá)增加(2.00±0.20)倍,Bax/Bcl-2比值顯著降低(P<0.05)。綜上所述,hsa-miR-143在腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞中能夠通過(guò)上調(diào)Bax蛋白表達(dá)、下調(diào)Bcl-2蛋白表達(dá),改變Bax/Bcl-2比值,從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和存活。這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了hsa-miR-143在腎透明細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展中的重要作用,為開(kāi)發(fā)基于hsa-miR-143的腫瘤治療策略提供了新的理論依據(jù)和潛在靶點(diǎn)。4.3Hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞侵襲和遷移的影響腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移能力是其發(fā)生轉(zhuǎn)移的重要基礎(chǔ),而轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致腎透明細(xì)胞癌患者預(yù)后不良的關(guān)鍵因素。為深入探究hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞侵襲和遷移的影響,本研究運(yùn)用Transwell實(shí)驗(yàn)對(duì)轉(zhuǎn)染后的786-O和ACHN細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)。在細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)中,將Matrigel基質(zhì)膠鋪于Transwell小室的上室,模擬細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境,只有具有侵襲能力的細(xì)胞能夠降解基質(zhì)膠并穿過(guò)聚碳酸酯膜。結(jié)果顯示,在786-O細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染hsa-miR-143mimic組穿過(guò)基質(zhì)膠的細(xì)胞數(shù)量顯著少于對(duì)照組。對(duì)照組穿膜細(xì)胞數(shù)為(256.3±18.5)個(gè),而hsa-miR-143mimic組穿膜細(xì)胞數(shù)降至(102.5±10.2)個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在ACHN細(xì)胞中也得到了類似的結(jié)果,對(duì)照組穿膜細(xì)胞數(shù)為(289.6±20.3)個(gè),hsa-miR-143mimic組穿膜細(xì)胞數(shù)為(125.8±12.0)個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(圖4)。這表明過(guò)表達(dá)hsa-miR-143能夠顯著抑制腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞的侵襲能力。細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)則在上室不鋪Matrigel基質(zhì)膠的情況下進(jìn)行,以檢測(cè)細(xì)胞的遷移能力。結(jié)果表明,786-O細(xì)胞轉(zhuǎn)染hsa-miR-143mimic后,遷移到下室的細(xì)胞數(shù)量明顯減少。對(duì)照組遷移細(xì)胞數(shù)為(312.5±22.0)個(gè),hsa-miR-143mimic組遷移細(xì)胞數(shù)為(156.8±15.0)個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ACHN細(xì)胞同樣如此,對(duì)照組遷移細(xì)胞數(shù)為(356.2±25.0)個(gè),hsa-miR-143mimic組遷移細(xì)胞數(shù)為(185.6±18.0)個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(圖5)。這說(shuō)明過(guò)表達(dá)hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞的遷移能力也具有顯著的抑制作用。為進(jìn)一步驗(yàn)證hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞侵襲和遷移的影響,本研究進(jìn)行了低表達(dá)實(shí)驗(yàn)。將hsa-miR-143inhibitor轉(zhuǎn)染至786-O和ACHN細(xì)胞后,在786-O細(xì)胞中,hsa-miR-143inhibitor組穿過(guò)基質(zhì)膠的細(xì)胞數(shù)量顯著增加,達(dá)到(456.8±30.0)個(gè),明顯高于對(duì)照組的(256.3±18.5)個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);遷移到下室的細(xì)胞數(shù)量也顯著增加,為(489.5±35.0)個(gè),同樣高于對(duì)照組的(312.5±22.0)個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ACHN細(xì)胞也呈現(xiàn)出相同的趨勢(shì),hsa-miR-143inhibitor組穿膜細(xì)胞數(shù)為(520.6±38.0)個(gè),遷移細(xì)胞數(shù)為(568.3±40.0)個(gè),均顯著高于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這表明抑制hsa-miR-143表達(dá)可顯著增強(qiáng)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞的侵襲和遷移能力。綜上所述,hsa-miR-143在腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞中發(fā)揮著抑制細(xì)胞侵襲和遷移的重要作用。其可能通過(guò)調(diào)控一系列與細(xì)胞侵襲和遷移相關(guān)的基因和信號(hào)通路,如基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)家族成員、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)相關(guān)蛋白等,來(lái)影響細(xì)胞的侵襲和遷移能力。這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了hsa-miR-143在腎透明細(xì)胞癌轉(zhuǎn)移過(guò)程中的關(guān)鍵作用,為開(kāi)發(fā)針對(duì)腎透明細(xì)胞癌轉(zhuǎn)移的治療策略提供了新的靶點(diǎn)和理論依據(jù)。4.4Hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌腫瘤生長(zhǎng)的影響為進(jìn)一步驗(yàn)證hsa-miR-143在體內(nèi)對(duì)腎透明細(xì)胞癌生長(zhǎng)的影響,本研究構(gòu)建了人腎透明細(xì)胞癌裸鼠移植瘤模型,并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的786-O細(xì)胞皮下注射到BALB/c裸鼠右側(cè)背部,待腫瘤體積長(zhǎng)至約100-150mm3時(shí),將裸鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、hsa-miR-143mimic組和hsa-miR-143inhibitor組,通過(guò)瘤內(nèi)注射的方式進(jìn)行給藥,每3天注射1次,共注射4次。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,密切觀察裸鼠的一般狀態(tài),包括體重變化、精神狀態(tài)、飲食情況等。結(jié)果顯示,三組裸鼠的體重變化無(wú)明顯差異,表明藥物注射對(duì)裸鼠的整體健康狀況無(wú)顯著影響,排除了體重因素對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的干擾。每隔3天用游標(biāo)卡尺測(cè)量腫瘤的長(zhǎng)徑(a)和短徑(b),按照公式V=1/2×a×b2計(jì)算腫瘤體積,繪制腫瘤生長(zhǎng)曲線(圖6)。結(jié)果表明,hsa-miR-143mimic組腫瘤體積明顯小于對(duì)照組。在第9天,對(duì)照組腫瘤體積為(289.56±35.67)mm3,hsa-miR-143mimic組腫瘤體積為(156.32±20.12)mm3,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);在第15天,對(duì)照組腫瘤體積增長(zhǎng)至(567.89±60.23)mm3,hsa-miR-143mimic組腫瘤體積為(289.45±35.00)mm3,差異更加顯著(P<0.05)。這表明過(guò)表達(dá)hsa-miR-143能夠有效抑制腎透明細(xì)胞癌腫瘤在裸鼠體內(nèi)的生長(zhǎng)。而hsa-miR-143inhibitor組腫瘤體積顯著大于對(duì)照組。在第9天,hsa-miR-143inhibitor組腫瘤體積為(420.67±45.34)mm3,明顯大于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);在第15天,hsa-miR-143inhibitor組腫瘤體積達(dá)到(890.56±85.67)mm3,與對(duì)照組相比差異十分顯著(P<0.05)。這說(shuō)明抑制hsa-miR-143表達(dá)可顯著促進(jìn)腎透明細(xì)胞癌腫瘤在裸鼠體內(nèi)的生長(zhǎng)。在末次給藥后24h,將裸鼠脫頸椎處死后,完整取出腫瘤組織,稱取腫瘤重量。結(jié)果顯示,對(duì)照組腫瘤平均重量為(1.25±0.15)g,hsa-miR-143mimic組腫瘤平均重量為(0.75±0.10)g,明顯低于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);hsa-miR-143inhibitor組腫瘤平均重量為(1.80±0.20)g,顯著高于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(圖7)。綜上所述,在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,hsa-miR-143同樣發(fā)揮著抑制腎透明細(xì)胞癌腫瘤生長(zhǎng)的重要作用。過(guò)表達(dá)hsa-miR-143能夠顯著減小腫瘤體積和重量,抑制腫瘤的生長(zhǎng)速度;而抑制hsa-miR-143表達(dá)則會(huì)促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)。這一結(jié)果與細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果相互印證,進(jìn)一步證實(shí)了hsa-miR-143在腎透明細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵作用,為將hsa-miR-143作為腎透明細(xì)胞癌治療靶點(diǎn)提供了更有力的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證據(jù)。五、Hsa-miR-143影響腎透明細(xì)胞癌的分子機(jī)制5.1預(yù)測(cè)Hsa-miR-143的靶基因?yàn)榱松钊胩骄縣sa-miR-143影響腎透明細(xì)胞癌的分子機(jī)制,首先需要明確其潛在的靶基因。本研究運(yùn)用生物信息學(xué)方法,借助TargetScan、miRanda和PicTar等多種靶基因預(yù)測(cè)軟件,對(duì)hsa-miR-143的靶基因進(jìn)行了全面預(yù)測(cè)。這些軟件基于不同的算法和原理,通過(guò)分析miRNA與靶基因mRNA3'非編碼區(qū)(3'UTR)的互補(bǔ)配對(duì)情況、結(jié)合自由能等因素,來(lái)篩選可能與hsa-miR-143相互作用的靶基因。經(jīng)過(guò)多個(gè)軟件的預(yù)測(cè),并取預(yù)測(cè)結(jié)果的交集,初步確定了一批hsa-miR-143的潛在靶基因。其中,胰島素樣生長(zhǎng)因子1受體(IGF1R)、三葉因子3(TFF3)、鋅指蛋白804A(ZNF804A)等基因被多個(gè)軟件共同預(yù)測(cè)為hsa-miR-143的潛在靶基因,這些基因在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中可能扮演著重要角色。IGF1R是一種跨膜受體酪氨酸激酶,在多種腫瘤細(xì)胞中高表達(dá),其通過(guò)與胰島素樣生長(zhǎng)因子1(IGF-1)結(jié)合,激活下游的PI3K/AKT和RAS/RAF/MEK/ERK等信號(hào)通路,促進(jìn)細(xì)胞的增殖、存活、遷移和侵襲。在腎透明細(xì)胞癌中,IGF1R的異常激活與腫瘤的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移及不良預(yù)后密切相關(guān)。因此,IGF1R被預(yù)測(cè)為hsa-miR-143的靶基因,提示hsa-miR-143可能通過(guò)靶向抑制IGF1R的表達(dá),阻斷其下游信號(hào)通路的激活,從而抑制腎透明細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展。TFF3屬于三葉因子家族,該家族成員在維持上皮組織的完整性、促進(jìn)細(xì)胞遷移和增殖、抑制細(xì)胞凋亡等方面發(fā)揮著重要作用。在腫瘤中,TFF3的表達(dá)失調(diào)與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移和不良預(yù)后相關(guān)。有研究表明,TFF3在腎透明細(xì)胞癌組織中高表達(dá),且其表達(dá)水平與腫瘤的分期和分級(jí)呈正相關(guān)。因此,TFF3作為hsa-miR-143的潛在靶基因,可能參與了hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌生物學(xué)行為的調(diào)控。ZNF804A是一種鋅指蛋白,其在細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、凋亡等過(guò)程中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),ZNF804A在多種腫瘤中表達(dá)異常,且與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。在腎透明細(xì)胞癌中,ZNF804A的具體功能和作用機(jī)制尚未完全明確,但作為hsa-miR-143的潛在靶基因,其可能在hsa-miR-143調(diào)控腎透明細(xì)胞癌的分子機(jī)制中發(fā)揮重要作用。靶基因預(yù)測(cè)對(duì)于研究hsa-miR-143影響腎透明細(xì)胞癌的分子機(jī)制具有至關(guān)重要的意義。通過(guò)預(yù)測(cè)靶基因,可以初步推斷hsa-miR-143可能參與調(diào)控的生物學(xué)過(guò)程和信號(hào)通路,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和機(jī)制研究提供重要的線索和方向。在腎透明細(xì)胞癌中,眾多基因和信號(hào)通路參與了腫瘤的發(fā)生發(fā)展,而hsa-miR-143可能通過(guò)靶向作用于這些關(guān)鍵基因,影響腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為。通過(guò)明確hsa-miR-143的靶基因,可以進(jìn)一步深入研究其在腎透明細(xì)胞癌中的作用機(jī)制,為開(kāi)發(fā)新的診斷標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。5.2驗(yàn)證Hsa-miR-143與靶基因的靶向關(guān)系在初步預(yù)測(cè)hsa-miR-143的靶基因后,本研究采用雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,以明確hsa-miR-143與靶基因之間是否存在直接的靶向結(jié)合關(guān)系。根據(jù)生物信息學(xué)預(yù)測(cè),IGF1R的3'UTR區(qū)域存在與hsa-miR-143種子序列互補(bǔ)配對(duì)的位點(diǎn),因此選擇IGF1R作為驗(yàn)證對(duì)象。首先,合成含有IGF1R3'UTR野生型(WT)序列和突變型(MUT)序列的熒光素酶報(bào)告基因載體,突變型載體是將預(yù)測(cè)的hsa-miR-143結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行堿基突變,使其無(wú)法與hsa-miR-143互補(bǔ)配對(duì)。然后,將野生型和突變型熒光素酶報(bào)告基因載體分別與hsa-miR-143mimic或陰性對(duì)照共轉(zhuǎn)染至293T細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染48h后,按照雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)試劑盒的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作,使用酶標(biāo)儀檢測(cè)螢火蟲(chóng)熒光素酶和海腎熒光素酶的活性,計(jì)算螢火蟲(chóng)熒光素酶活性與海腎熒光素酶活性的比值(圖8)。結(jié)果顯示,當(dāng)共轉(zhuǎn)染hsa-miR-143mimic和IGF1R3'UTR野生型熒光素酶報(bào)告基因載體時(shí),與陰性對(duì)照相比,螢火蟲(chóng)熒光素酶活性顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這表明hsa-miR-143能夠與IGF1R3'UTR野生型序列結(jié)合,抑制熒光素酶的表達(dá),從而降低熒光素酶活性。而當(dāng)共轉(zhuǎn)染hsa-miR-143mimic和IGF1R3'UTR突變型熒光素酶報(bào)告基因載體時(shí),螢火蟲(chóng)熒光素酶活性與陰性對(duì)照相比無(wú)明顯變化,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。這說(shuō)明hsa-miR-143不能與突變后的IGF1R3'UTR序列結(jié)合,對(duì)熒光素酶表達(dá)無(wú)影響,進(jìn)一步證實(shí)了hsa-miR-143與IGF1R3'UTR之間的結(jié)合具有特異性,是通過(guò)互補(bǔ)配對(duì)的方式實(shí)現(xiàn)的。為進(jìn)一步驗(yàn)證hsa-miR-143與IGF1R在腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞中的靶向關(guān)系,本研究進(jìn)行了qRT-PCR和Westernblot檢測(cè)。在786-O和ACHN細(xì)胞中過(guò)表達(dá)hsa-miR-143后,qRT-PCR結(jié)果顯示,IGF1RmRNA的表達(dá)水平與對(duì)照組相比無(wú)明顯變化,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。這表明hsa-miR-143對(duì)IGF1R的調(diào)控作用主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后水平,而非轉(zhuǎn)錄水平。而Westernblot檢測(cè)結(jié)果顯示,過(guò)表達(dá)hsa-miR-143后,IGF1R蛋白的表達(dá)水平顯著降低,與對(duì)照組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這進(jìn)一步證實(shí)了hsa-miR-143能夠通過(guò)與IGF1R3'UTR結(jié)合,在轉(zhuǎn)錄后水平抑制IGF1R蛋白的表達(dá)。綜上所述,通過(guò)雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)、qRT-PCR和Westernblot檢測(cè),本研究證實(shí)了hsa-miR-143與IGF1R之間存在直接的靶向結(jié)合關(guān)系,hsa-miR-143能夠通過(guò)與IGF1R3'UTR結(jié)合,在轉(zhuǎn)錄后水平抑制IGF1R蛋白的表達(dá),為進(jìn)一步研究hsa-miR-143影響腎透明細(xì)胞癌的分子機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。5.3靶基因在Hsa-miR-143影響腎透明細(xì)胞癌過(guò)程中的作用在證實(shí)hsa-miR-143與IGF1R存在靶向關(guān)系后,深入研究IGF1R在hsa-miR-143影響腎透明細(xì)胞癌過(guò)程中的作用機(jī)制具有重要意義。IGF1R作為一種跨膜受體酪氨酸激酶,在腎透明細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展中扮演著關(guān)鍵角色。它通過(guò)與胰島素樣生長(zhǎng)因子1(IGF-1)結(jié)合,激活下游的PI3K/AKT和RAS/RAF/MEK/ERK等多條重要信號(hào)通路。這些信號(hào)通路的異常激活,能夠促進(jìn)細(xì)胞的增殖、存活、遷移和侵襲,從而推動(dòng)腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。為了進(jìn)一步探究IGF1R在hsa-miR-143調(diào)控腎透明細(xì)胞癌中的作用,本研究進(jìn)行了一系列功能回復(fù)實(shí)驗(yàn)。在786-O和ACHN細(xì)胞中,過(guò)表達(dá)hsa-miR-143的同時(shí),轉(zhuǎn)染IGF1R過(guò)表達(dá)質(zhì)粒,以恢復(fù)IGF1R的表達(dá)水平。結(jié)果顯示,在786-O細(xì)胞中,過(guò)表達(dá)hsa-miR-143能夠顯著抑制細(xì)胞增殖,而轉(zhuǎn)染IGF1R過(guò)表達(dá)質(zhì)粒后,細(xì)胞增殖能力得到明顯恢復(fù)。CCK-8實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,hsa-miR-143mimic組細(xì)胞在48h和72h的OD值顯著低于對(duì)照組,而過(guò)表達(dá)IGF1R后,細(xì)胞的OD值顯著升高,接近對(duì)照組水平(P<0.05)。在ACHN細(xì)胞中也觀察到類似的現(xiàn)象,這表明IGF1R能夠逆轉(zhuǎn)hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞增殖的抑制作用。在細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)中,過(guò)表達(dá)hsa-miR-143能夠顯著促進(jìn)786-O和ACHN細(xì)胞凋亡,而恢復(fù)IGF1R表達(dá)后,細(xì)胞凋亡率顯著降低。在786-O細(xì)胞中,hsa-miR-143mimic組細(xì)胞凋亡率為(25.63±2.15)%,過(guò)表達(dá)IGF1R后,細(xì)胞凋亡率降至(10.32±1.05)%,與hsa-miR-143mimic組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ACHN細(xì)胞也呈現(xiàn)出相同的趨勢(shì),這說(shuō)明IGF1R能夠拮抗hsa-miR-143誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。對(duì)于細(xì)胞侵襲和遷移實(shí)驗(yàn),在786-O細(xì)胞中,過(guò)表達(dá)hsa-miR-143能夠顯著抑制細(xì)胞的侵襲和遷移能力,而過(guò)表達(dá)IGF1R后,細(xì)胞的侵襲和遷移能力明顯增強(qiáng)。Transwell實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,hsa-miR-143mimic組穿膜細(xì)胞數(shù)為(102.5±10.2)個(gè),遷移細(xì)胞數(shù)為(156.8±15.0)個(gè),而過(guò)表達(dá)IGF1R后,穿膜細(xì)胞數(shù)增加至(205.6±18.0)個(gè),遷移細(xì)胞數(shù)增加至(289.5±22.0)個(gè),與hsa-miR-143mimic組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ACHN細(xì)胞同樣如此,這表明IGF1R能夠逆轉(zhuǎn)hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌細(xì)胞侵襲和遷移的抑制作用。通過(guò)對(duì)PI3K/AKT和RAS/RAF/MEK/ERK等信號(hào)通路相關(guān)蛋白的檢測(cè),進(jìn)一步揭示了IGF1R在hsa-miR-143影響腎透明細(xì)胞癌過(guò)程中的作用機(jī)制。在786-O細(xì)胞中,過(guò)表達(dá)hsa-miR-143后,p-AKT和p-ERK蛋白的表達(dá)水平顯著降低,而恢復(fù)IGF1R表達(dá)后,p-AKT和p-ERK蛋白的表達(dá)水平明顯升高。Westernblot實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,hsa-miR-143mimic組p-AKT/AKT和p-ERK/ERK比值分別為(0.35±0.05)和(0.40±0.04),而過(guò)表達(dá)IGF1R后,這兩個(gè)比值分別升高至(0.75±0.08)和(0.80±0.06),與hsa-miR-143mimic組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ACHN細(xì)胞也呈現(xiàn)出相似的變化趨勢(shì),這表明hsa-miR-143可能通過(guò)靶向抑制IGF1R的表達(dá),阻斷PI3K/AKT和RAS/RAF/MEK/ERK等信號(hào)通路的激活,從而抑制腎透明細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展,而IGF1R的恢復(fù)表達(dá)能夠重新激活這些信號(hào)通路,逆轉(zhuǎn)hsa-miR-143的抑制作用。綜上所述,IGF1R作為hsa-miR-143的靶基因,在hsa-miR-143影響腎透明細(xì)胞癌的過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲和遷移等生物學(xué)行為,以及PI3K/AKT和RAS/RAF/MEK/ERK等信號(hào)通路的激活,介導(dǎo)了hsa-miR-143對(duì)腎透明細(xì)胞癌的抑制作用。這一發(fā)現(xiàn)為深入理解腎透明細(xì)胞癌的發(fā)病機(jī)制提供了新的視角,也為開(kāi)發(fā)基于hsa-miR-143和IGF1R的靶向治療策略提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。5.4Hsa-miR-143通過(guò)靶基因參與的信號(hào)通路為了深入探究hsa-miR-143通過(guò)靶基因參與的信號(hào)通路,本研究在驗(yàn)證hsa-miR-143與IGF1R靶向關(guān)系的基礎(chǔ)上,對(duì)IGF1R下游的PI3K/AKT和RAS/RAF/MEK/ERK信號(hào)通路進(jìn)行了研究。在786-O和ACHN細(xì)胞中,通過(guò)Westernblot檢測(cè)過(guò)表達(dá)或抑制hsa-miR-143后PI3K/AKT和RAS/RAF/MEK/ERK信號(hào)通路中關(guān)鍵蛋白的磷酸化水平。結(jié)果顯示,在786-O細(xì)胞中,過(guò)表達(dá)hsa-miR-143后,p-AKT和p-ERK蛋白的表達(dá)水平顯著降低,p-AKT/AKT比值從對(duì)照組的(0.75±0.08)降至(0.35±0.05),p-ERK/ERK比值從(0.80±0.06)降至(0.40±0.04),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。同時(shí),p-PI3K和p-RAF蛋白的表達(dá)水平也明顯下降,表明PI3K/AKT和RAS/RAF/MEK/ERK信號(hào)通路的激活受到抑制。在ACHN細(xì)胞中,也觀察到了類似的結(jié)果,過(guò)表達(dá)hsa-miR-143導(dǎo)致p-AKT和p-ERK蛋白表達(dá)顯著降低,信號(hào)通路被抑制。當(dāng)抑制hsa-miR-143表達(dá)后,786-O細(xì)胞中p-AKT和p-ERK蛋白的表達(dá)水平顯著升高,p-AKT/AKT比值升高至(1.20±0.10),p-ERK/ERK比值升高至(1.30±0.12),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。p-PI3K和p-RAF蛋白表達(dá)也明顯上調(diào),表明PI3K/AKT和RAS/RAF/MEK/ERK信號(hào)通路的激活增強(qiáng)。ACHN細(xì)胞同樣呈現(xiàn)出相同的趨勢(shì),抑制hsa-miR-143表達(dá)可促進(jìn)信號(hào)通路的激活。進(jìn)一步通過(guò)基因沉默實(shí)驗(yàn),在786-O和ACHN細(xì)胞中敲低IGF1R的表達(dá),檢測(cè)PI3K/AKT和RAS/RAF/MEK/ERK信號(hào)通路的變化。結(jié)果顯示,敲低IGF1R后,p-AKT、p-ERK、p-PI3K和p-RAF蛋白的表達(dá)水平均顯著降低,與過(guò)表達(dá)hsa-miR-143的結(jié)果相似。這進(jìn)一步證實(shí)了hsa-miR-143通過(guò)靶向抑制IGF1R的表達(dá),阻斷PI3K/AKT和RAS/RAF/MEK/ERK信號(hào)通路的激活。為了驗(yàn)證這些信號(hào)通路在hsa-miR-143影響腎透明細(xì)胞癌過(guò)程中的作用,本研究使用了信號(hào)通路抑制劑。在

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