miR-155-5p:食管鱗癌診療新視角下的關(guān)鍵分子研究_第1頁(yè)
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miR-155-5p:食管鱗癌診療新視角下的關(guān)鍵分子研究一、引言1.1研究背景與意義食管癌是全球范圍內(nèi)嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康的常見(jiàn)惡性腫瘤之一,其發(fā)病率和死亡率在各類(lèi)癌癥中位居前列。在我國(guó),食管癌的發(fā)病情況尤為嚴(yán)峻,患者人數(shù)眾多,給社會(huì)和家庭帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。據(jù)2019年國(guó)家癌癥中心公布的數(shù)據(jù),我國(guó)食管癌的死亡率僅次于肺癌、肝癌和胃癌,位列第四。食管鱗癌(EsophagealSquamousCellCarcinoma,ESCC)是食管癌中最為常見(jiàn)的病理類(lèi)型,在我國(guó)食管癌患者中,90%以上為食管鱗癌,其具有局部侵襲浸潤(rùn)能力強(qiáng)、早期轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)高等特點(diǎn),這使得患者的生存率較低,預(yù)后情況不容樂(lè)觀。傳統(tǒng)的治療手段如手術(shù)、放療和化療,雖然在一定程度上能夠緩解病情,但療效仍然有限。手術(shù)切除范圍較大,對(duì)患者身體損傷嚴(yán)重,且存在復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn);放療和化療的副作用較大,容易導(dǎo)致患者免疫力下降、生活質(zhì)量降低,同時(shí)部分患者對(duì)放化療存在耐藥性,使得治療效果大打折扣。此外,由于缺乏有效的靶向治療藥物,局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移依然是食管鱗癌治療失敗的重要原因,嚴(yán)重限制了患者的生存時(shí)間和生活質(zhì)量。因此,深入探究食管鱗癌的發(fā)病機(jī)制,尋找新的有效的生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn),對(duì)于提高食管鱗癌的診斷準(zhǔn)確率、優(yōu)化治療方案、改善患者預(yù)后具有至關(guān)重要的意義。微小核糖核酸(microRNA,miRNA)作為一類(lèi)內(nèi)源性非編碼小分子RNA,近年來(lái)在腫瘤研究領(lǐng)域備受關(guān)注。它們長(zhǎng)度通常在18-25個(gè)核苷酸之間,雖不編碼蛋白質(zhì),但卻能通過(guò)與靶mRNA的互補(bǔ)配對(duì),在轉(zhuǎn)錄后水平對(duì)基因表達(dá)進(jìn)行精細(xì)調(diào)控。眾多研究表明,miRNA參與了腫瘤發(fā)生發(fā)展的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),包括細(xì)胞增殖、凋亡、分化、侵襲和轉(zhuǎn)移等過(guò)程。在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,miRNA可以像一把“雙刃劍”,一些miRNA能夠作為抑癌基因,通過(guò)抑制癌基因的表達(dá)來(lái)發(fā)揮抗腫瘤作用;而另一些miRNA則扮演著癌基因的角色,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和轉(zhuǎn)移,它們?cè)谀[瘤細(xì)胞中的表達(dá)水平與正常細(xì)胞相比往往存在顯著差異。miR-155-5p作為miRNA家族中的重要成員,其在腫瘤領(lǐng)域的研究逐漸深入。已有大量研究證實(shí),miR-155-5p在多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,其表達(dá)水平的異常變化與腫瘤的生物學(xué)行為密切相關(guān)。在乳腺癌中,miR-155-5p高表達(dá),可通過(guò)靶向調(diào)控相關(guān)基因,促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移;在肺癌中,miR-155-5p也參與了腫瘤細(xì)胞的耐藥過(guò)程,影響肺癌的治療效果。這些研究成果為進(jìn)一步探究miR-155-5p在食管鱗癌中的作用機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。對(duì)于食管鱗癌而言,研究miR-155-5p的表達(dá)情況及功能具有重要的臨床意義。首先,通過(guò)檢測(cè)食管鱗癌組織和細(xì)胞中miR-155-5p的表達(dá)水平,有可能將其作為一種新型的生物標(biāo)志物,用于食管鱗癌的早期診斷。早期診斷對(duì)于提高食管鱗癌患者的治愈率和生存率至關(guān)重要,現(xiàn)有的診斷方法如內(nèi)鏡檢查、影像學(xué)檢查等存在一定的局限性,而miR-155-5p作為一種潛在的生物標(biāo)志物,具有檢測(cè)方便、靈敏度高、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),有望為食管鱗癌的早期診斷提供新的思路和方法。其次,深入研究miR-155-5p在食管鱗癌細(xì)胞增殖、凋亡和遷移等生物學(xué)行為中的具體作用機(jī)制,有助于揭示食管鱗癌的發(fā)病機(jī)制,為開(kāi)發(fā)新的靶向治療藥物提供理論依據(jù)。目前針對(duì)食管鱗癌的靶向治療藥物相對(duì)匱乏,通過(guò)明確miR-155-5p的作用靶點(diǎn)和信號(hào)通路,可以為研發(fā)特異性的靶向治療藥物提供方向,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)食管鱗癌的精準(zhǔn)治療,提高治療效果,降低副作用,改善患者的生活質(zhì)量。此外,研究miR-155-5p與食管鱗癌患者臨床病理參數(shù)及預(yù)后的關(guān)系,能夠?yàn)榕R床醫(yī)生制定個(gè)性化的治療方案提供參考依據(jù),根據(jù)患者miR-155-5p的表達(dá)水平,預(yù)測(cè)患者的預(yù)后情況,選擇更合適的治療方法,提高治療的針對(duì)性和有效性。綜上所述,本研究聚焦于miR-155-5p在食管鱗癌中的表達(dá)及功能,旨在通過(guò)深入探究其在食管鱗癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的作用機(jī)制,為食管鱗癌的早期診斷、靶向治療及預(yù)后評(píng)估提供新的理論依據(jù)和潛在的生物標(biāo)志物,有望為改善食管鱗癌患者的治療效果和生存質(zhì)量開(kāi)辟新的途徑。1.2miR-155-5p與食管鱗癌研究現(xiàn)狀目前,關(guān)于miR-155-5p在食管鱗癌中的研究已取得了一定的成果。在表達(dá)方面,眾多研究一致表明,miR-155-5p在食管鱗癌組織中的表達(dá)水平顯著高于癌旁正常組織。劉文芳等人選取59例早期食管鱗狀細(xì)胞癌(ESCC)患者作為觀察組,40例進(jìn)展期ESCC患者作為進(jìn)展期組,59例同期體檢健康者作為對(duì)照組,通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),對(duì)照組、觀察組血清miR-155-5P相對(duì)表達(dá)水平均顯著低于進(jìn)展期組,且觀察組血清miR-155-5P表達(dá)水平均高于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。另一項(xiàng)針對(duì)20例食管鱗癌組織及其鄰近食管正常組織的研究同樣利用qPCR法檢測(cè),以癌旁組織中miR-155-5p的表達(dá)水平為100%,結(jié)果顯示食管鱗癌組織中miR-155-5p的表達(dá)水平(529.42%)明顯高于其相應(yīng)的癌旁組織(P<0.01)。這些研究結(jié)果充分說(shuō)明miR-155-5p在食管鱗癌組織中的高表達(dá)狀態(tài)具有普遍性,為進(jìn)一步研究其在食管鱗癌發(fā)生發(fā)展中的作用奠定了基礎(chǔ)。在功能探究上,現(xiàn)有研究揭示了miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞的多種生物學(xué)行為具有重要影響。在細(xì)胞增殖方面,大量實(shí)驗(yàn)表明miR-155-5p能夠促進(jìn)食管鱗癌細(xì)胞的增殖。研究人員將人食管鱗癌Ecal09細(xì)胞分為五組,分別轉(zhuǎn)染miR-55-5pmimic類(lèi)似物、NC(mimic)陰性對(duì)照、miR-55-5pinhibitor抑制物、NC(inhibitor)陰性對(duì)照以及未轉(zhuǎn)染空白對(duì)照,通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)染miR-55-5pmimic類(lèi)似物的細(xì)胞增殖能力明顯增強(qiáng),而轉(zhuǎn)染miR-55-5pinhibitor抑制物的細(xì)胞增殖受到抑制,這直接證明了miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞增殖的促進(jìn)作用。在細(xì)胞凋亡方面,miR-155-5p則表現(xiàn)出抑制食管鱗癌細(xì)胞凋亡的功能。通過(guò)AnnexinV-PI雙染法對(duì)轉(zhuǎn)染后的食管鱗癌Ecal09細(xì)胞進(jìn)行凋亡檢測(cè),發(fā)現(xiàn)miR-155-5p高表達(dá)時(shí),細(xì)胞凋亡率顯著降低,說(shuō)明miR-155-5p能夠抑制食管鱗癌細(xì)胞的凋亡過(guò)程,使癌細(xì)胞能夠逃避機(jī)體的凋亡調(diào)控機(jī)制,從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)展。在細(xì)胞遷移方面,研究采用細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn),觀察到過(guò)表達(dá)miR-155-5p可使食管鱗癌細(xì)胞的遷移能力明顯增強(qiáng),細(xì)胞劃痕愈合速度加快;而抑制miR-155-5p表達(dá)后,細(xì)胞的遷移能力受到顯著抑制,表明miR-155-5p在食管鱗癌細(xì)胞的遷移過(guò)程中發(fā)揮著重要的促進(jìn)作用,這可能與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。此外,關(guān)于miR-155-5p與食管鱗癌患者臨床病理參數(shù)及預(yù)后的關(guān)系也有相關(guān)研究。饒?chǎng)┣宓热耸占?36例ESCC患者標(biāo)本,采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)檢測(cè)血清外泌體miR-155-5p的相對(duì)表達(dá)量,通過(guò)X-tile軟件獲得血清外泌體miR-155-5p表達(dá)水平的截?cái)嘀?,根?jù)最佳截?cái)嘀捣譃閙iR-155-5p低表達(dá)組和高表達(dá)組,運(yùn)用Kaplan-Meier法繪制生存曲線,采用Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型進(jìn)行生存分析,結(jié)果顯示血清外泌體miR-155-5p高表達(dá)組患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)比低表達(dá)組高(HR=1.763,95%CI1.049-2.961,P=0.032),這表明血清外泌體miR-155-5p表達(dá)水平高與ESCC不良預(yù)后相關(guān),可作為ESCC患者預(yù)后的新型標(biāo)志物。還有研究指出,miR-155-5p表達(dá)水平與ESCC患者的病理分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、術(shù)后遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及腫瘤標(biāo)志物升高存在顯著相關(guān)性,提示miR-155-5p在食管鱗癌的疾病進(jìn)展和轉(zhuǎn)移過(guò)程中扮演著關(guān)鍵角色,可能參與了食管鱗癌的惡性生物學(xué)行為調(diào)控。盡管目前對(duì)miR-155-5p在食管鱗癌中的研究已取得了上述重要成果,但仍存在一些不足之處。一方面,雖然已知miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞的多種生物學(xué)行為有影響,但其具體的分子作用機(jī)制尚未完全明確。miR-155-5p如何通過(guò)調(diào)控下游靶基因來(lái)影響食管鱗癌細(xì)胞的增殖、凋亡和遷移等過(guò)程,以及它參與哪些信號(hào)通路的調(diào)節(jié),這些問(wèn)題還需要進(jìn)一步深入研究。目前已有的研究只是初步探索了一些可能的靶基因和信號(hào)通路,但仍缺乏全面系統(tǒng)的闡述,這限制了我們對(duì)miR-155-5p在食管鱗癌中作用機(jī)制的深入理解。另一方面,現(xiàn)有的研究樣本量相對(duì)較小,研究結(jié)果的普遍性和可靠性有待進(jìn)一步提高。大部分研究的樣本數(shù)量有限,可能無(wú)法全面反映miR-155-5p在食管鱗癌中的真實(shí)情況,未來(lái)需要開(kāi)展更大樣本量、多中心的研究,以增強(qiáng)研究結(jié)果的說(shuō)服力和臨床應(yīng)用價(jià)值。此外,目前關(guān)于miR-155-5p作為食管鱗癌診斷和預(yù)后標(biāo)志物的研究還處于初步階段,其在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用價(jià)值和可行性還需要更多的臨床試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,如何將這些研究成果更好地轉(zhuǎn)化為臨床實(shí)際應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)食管鱗癌患者的精準(zhǔn)診斷和個(gè)性化治療,也是亟待解決的問(wèn)題。1.3研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)本研究旨在深入探究miR-155-5p在食管鱗癌中的表達(dá)情況、生物學(xué)功能及其潛在的作用機(jī)制,具體研究?jī)?nèi)容如下:檢測(cè)miR-155-5p在食管鱗癌組織及細(xì)胞系中的表達(dá)水平:收集食管鱗癌患者的癌組織及相應(yīng)癌旁正常組織標(biāo)本,同時(shí)培養(yǎng)人食管鱗癌細(xì)胞系,運(yùn)用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)技術(shù),精確檢測(cè)miR-155-5p在這些組織和細(xì)胞系中的表達(dá)水平,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,明確其在食管鱗癌組織及細(xì)胞中的表達(dá)差異,為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。研究miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞增殖、凋亡和遷移能力的影響:通過(guò)細(xì)胞轉(zhuǎn)染技術(shù),將miR-155-5p模擬物(mimic)、抑制劑(inhibitor)及其相應(yīng)的陰性對(duì)照分別轉(zhuǎn)染至人食管鱗癌細(xì)胞系中,構(gòu)建miR-155-5p過(guò)表達(dá)和低表達(dá)的細(xì)胞模型。運(yùn)用細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒(CCK-8)法檢測(cè)細(xì)胞增殖能力,AnnexinV-PI雙染法結(jié)合流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡率,細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)和Transwell實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移和侵襲能力,全面分析miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響。預(yù)測(cè)并驗(yàn)證miR-155-5p的靶基因及相關(guān)作用機(jī)制:借助生物信息學(xué)軟件,如TargetScan、miRanda等,預(yù)測(cè)miR-155-5p可能的靶基因。選取預(yù)測(cè)可信度較高的靶基因,通過(guò)雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證miR-155-5p與靶基因3'-UTR的直接結(jié)合作用。采用蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot)和qRT-PCR技術(shù),檢測(cè)轉(zhuǎn)染miR-155-5p模擬物或抑制劑后靶基因在蛋白和mRNA水平的表達(dá)變化,深入探究miR-155-5p調(diào)控食管鱗癌細(xì)胞生物學(xué)行為的分子機(jī)制。此外,通過(guò)構(gòu)建相關(guān)信號(hào)通路的抑制劑處理模型,研究miR-155-5p是否通過(guò)調(diào)控特定信號(hào)通路來(lái)影響食管鱗癌細(xì)胞的生物學(xué)功能。分析miR-155-5p表達(dá)水平與食管鱗癌患者臨床病理參數(shù)及預(yù)后的關(guān)系:收集食管鱗癌患者的臨床病理資料,包括年齡、性別、腫瘤大小、病理分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況等,運(yùn)用qRT-PCR檢測(cè)患者癌組織中miR-155-5p的表達(dá)水平。通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,明確miR-155-5p表達(dá)水平與各臨床病理參數(shù)之間的相關(guān)性。采用Kaplan-Meier法繪制生存曲線,運(yùn)用Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型進(jìn)行生存分析,評(píng)估m(xù)iR-155-5p表達(dá)水平對(duì)食管鱗癌患者預(yù)后的影響,為臨床判斷患者預(yù)后和制定治療方案提供參考依據(jù)。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:研究視角的創(chuàng)新:綜合運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法,從細(xì)胞、分子和臨床樣本等多個(gè)層面,全面深入地研究miR-155-5p在食管鱗癌中的表達(dá)、功能及作用機(jī)制,彌補(bǔ)了以往研究在研究層面單一的不足,為食管鱗癌的發(fā)病機(jī)制研究提供了更全面的視角。研究方法的創(chuàng)新:在驗(yàn)證miR-155-5p靶基因及作用機(jī)制時(shí),不僅采用傳統(tǒng)的雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)、Westernblot和qRT-PCR等技術(shù),還引入信號(hào)通路抑制劑處理模型,進(jìn)一步明確miR-155-5p參與的信號(hào)通路,這種多方法聯(lián)合驗(yàn)證的方式有助于更準(zhǔn)確地揭示其作用機(jī)制,為后續(xù)的靶向治療研究提供更堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。臨床應(yīng)用價(jià)值的創(chuàng)新:通過(guò)大樣本的臨床研究,深入分析miR-155-5p表達(dá)水平與食管鱗癌患者臨床病理參數(shù)及預(yù)后的關(guān)系,有望將其作為一種新的生物標(biāo)志物應(yīng)用于臨床,為食管鱗癌的早期診斷、預(yù)后評(píng)估和個(gè)性化治療提供新的指標(biāo)和策略,具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值和潛在的社會(huì)效益。二、miR-155-5p概述2.1miRNA簡(jiǎn)介微小核糖核酸(microRNA,miRNA)是一類(lèi)長(zhǎng)度約為18-25個(gè)核苷酸的內(nèi)源性非編碼單鏈RNA分子,在生物體內(nèi)發(fā)揮著至關(guān)重要的調(diào)控作用。其發(fā)現(xiàn)歷程充滿(mǎn)了曲折與驚喜,1993年,科學(xué)家Lee、Feinbaum和Ambros等人在線蟲(chóng)體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了首個(gè)miRNA——lin-4,它雖不編碼蛋白質(zhì),卻能生成一對(duì)小的RNA轉(zhuǎn)錄本,通過(guò)抑制核蛋白lin-14的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)線蟲(chóng)的幼蟲(chóng)發(fā)育進(jìn)程,這一發(fā)現(xiàn)為miRNA的研究拉開(kāi)了序幕。2000年,第二個(gè)miRNA——let-7被發(fā)現(xiàn),且研究證實(shí)其在動(dòng)物界中高度保守,廣泛存在于多種生物體內(nèi),這一發(fā)現(xiàn)掀起了miRNA研究的熱潮,眾多科學(xué)家開(kāi)始深入探究miRNA的奧秘。從結(jié)構(gòu)上看,miRNA具有獨(dú)特的特征。它最初由基因組DNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生初級(jí)轉(zhuǎn)錄本(pri-miRNA),pri-miRNA長(zhǎng)度通??蛇_(dá)數(shù)百個(gè)核苷酸,具有復(fù)雜的莖環(huán)結(jié)構(gòu)。在細(xì)胞核內(nèi),pri-miRNA被RNaseⅢ酶Drosha和其輔助因子DGCR8組成的復(fù)合體識(shí)別并切割,形成長(zhǎng)度約為60-70個(gè)核苷酸的發(fā)夾狀前體miRNA(pre-miRNA)。隨后,pre-miRNA在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Exportin-5的協(xié)助下被轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞核,進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。在細(xì)胞質(zhì)中,pre-miRNA被另一種RNaseⅢ酶Dicer識(shí)別并進(jìn)一步切割,最終生成成熟的miRNA,其長(zhǎng)度一般在21-23個(gè)核苷酸左右,由一條成熟的單鏈miRNA和其互補(bǔ)鏈組成,互補(bǔ)鏈在大多數(shù)情況下會(huì)被降解,僅留下成熟的單鏈miRNA發(fā)揮生物學(xué)功能。miRNA的作用機(jī)制主要是通過(guò)與靶mRNA的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控。成熟的miRNA會(huì)與一類(lèi)名為Argonaute(Ago)的蛋白結(jié)合,形成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)。RISC中的miRNA憑借其種子序列(一般指miRNA5'端的2-8個(gè)核苷酸)與靶mRNA的3'非翻譯區(qū)(3'UTR)進(jìn)行特異性的堿基互補(bǔ)配對(duì)。如果miRNA與靶mRNA的堿基互補(bǔ)配對(duì)完全,則RISC中的核酸酶會(huì)直接切割靶mRNA,導(dǎo)致其降解,從而阻斷基因的表達(dá);若兩者部分互補(bǔ)配對(duì),尤其是種子序列匹配完好時(shí),RISC則主要通過(guò)抑制靶mRNA的翻譯過(guò)程,阻礙蛋白質(zhì)的合成,實(shí)現(xiàn)對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控。這種調(diào)控方式具有高度的特異性和精細(xì)性,一個(gè)miRNA可以調(diào)控多個(gè)靶基因的表達(dá),同時(shí)一個(gè)靶基因也可能受到多個(gè)miRNA的共同調(diào)節(jié),形成了復(fù)雜而精密的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。在生物體內(nèi),miRNA參與了眾多關(guān)鍵的生物學(xué)過(guò)程,對(duì)細(xì)胞的增殖、分化、凋亡、代謝以及個(gè)體的發(fā)育、免疫調(diào)節(jié)等都具有重要的調(diào)控作用。在胚胎發(fā)育過(guò)程中,miRNA的表達(dá)模式會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化,精確地調(diào)控著胚胎細(xì)胞的分化和組織器官的形成。例如,miR-124在神經(jīng)干細(xì)胞的分化過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用,它能夠促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元方向分化,抑制其向膠質(zhì)細(xì)胞分化,通過(guò)調(diào)控一系列靶基因的表達(dá),影響神經(jīng)細(xì)胞的形態(tài)和功能的建立。在免疫系統(tǒng)中,miRNA參與免疫細(xì)胞的發(fā)育、活化和免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)。miR-155在免疫細(xì)胞的活化和炎癥反應(yīng)中起著重要的調(diào)控作用,它可以通過(guò)調(diào)控相關(guān)靶基因,影響T細(xì)胞、B細(xì)胞的活化和增殖,以及細(xì)胞因子的分泌,從而調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫平衡。此外,miRNA在細(xì)胞代謝過(guò)程中也扮演著重要角色,它可以調(diào)節(jié)細(xì)胞對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝取、代謝途徑的選擇以及能量的產(chǎn)生和利用等過(guò)程。miRNA與多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),其表達(dá)水平的異常變化往往是疾病發(fā)生的重要標(biāo)志之一。在腫瘤領(lǐng)域,miRNA被發(fā)現(xiàn)既可以作為癌基因促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展,也可以作為抑癌基因抑制腫瘤的生長(zhǎng)。一些miRNA如miR-21、miR-155等在多種腫瘤組織中呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài),它們通過(guò)調(diào)控相關(guān)靶基因,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移,抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡。miR-21可以靶向抑制腫瘤抑制基因PTEN的表達(dá),從而激活PI3K/AKT信號(hào)通路,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和存活;而另一些miRNA如let-7家族、miR-143等在腫瘤組織中表達(dá)下調(diào),失去了對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用,導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生發(fā)展。在心血管疾病方面,miRNA參與了心肌肥厚、心肌梗死、心律失常等多種心血管疾病的病理過(guò)程。miR-1在心肌細(xì)胞的增殖和分化中起著重要作用,其表達(dá)異常與心肌肥厚和心律失常密切相關(guān);在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中,miRNA的異常表達(dá)與阿爾茨海默病、帕金森病等神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān),它們可能通過(guò)調(diào)控神經(jīng)遞質(zhì)的合成、代謝以及神經(jīng)元的存活和凋亡等過(guò)程,影響神經(jīng)系統(tǒng)的正常功能。2.2miR-155-5p的生物學(xué)特性miR-155-5p作為miRNA家族中的一員,具有獨(dú)特的生物學(xué)特性。從基因定位來(lái)看,miR-155基因位于人類(lèi)21號(hào)染色體的BIC基因第3外顯子區(qū)域,其基因序列高度保守,在不同物種間具有相似性,這種保守性暗示了其在生物進(jìn)化過(guò)程中承擔(dān)著重要且不可或缺的生物學(xué)功能。miR-155-5p的生成過(guò)程較為復(fù)雜,涉及多個(gè)關(guān)鍵步驟和酶的參與。首先,宿主基因BIC在RNA聚合酶Ⅱ的作用下轉(zhuǎn)錄生成較長(zhǎng)的pri-miR-155,pri-miR-155包含多個(gè)莖環(huán)結(jié)構(gòu),長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)百個(gè)核苷酸。隨后,在細(xì)胞核內(nèi),pri-miR-155被Drosha酶和其輔助因子DGCR8組成的復(fù)合體識(shí)別并切割,去除多余的側(cè)翼序列,從而產(chǎn)生長(zhǎng)度約為70-100個(gè)核苷酸的pre-miR-155,pre-miR-155呈發(fā)夾狀結(jié)構(gòu),這是miR-155-5p生成過(guò)程中的重要中間產(chǎn)物。接著,pre-miR-155在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Exportin-5和Ran-GTP的協(xié)助下,從細(xì)胞核轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)。在細(xì)胞質(zhì)中,pre-miR-155被Dicer酶識(shí)別并進(jìn)一步切割,去除發(fā)夾結(jié)構(gòu)的環(huán)部和部分莖區(qū),最終生成成熟的miR-155-5p,其長(zhǎng)度通常為22-23個(gè)核苷酸,由一條成熟的單鏈miR-155-5p和其互補(bǔ)鏈組成,互補(bǔ)鏈在后續(xù)過(guò)程中大部分會(huì)被降解,僅留下成熟的單鏈miR-155-5p發(fā)揮生物學(xué)功能。在正常生理狀態(tài)下,miR-155-5p參與了眾多重要的生物學(xué)過(guò)程,對(duì)維持機(jī)體的正常生理功能起著關(guān)鍵作用。在免疫系統(tǒng)中,miR-155-5p扮演著重要的調(diào)控角色。它在T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞中均有表達(dá),且其表達(dá)水平會(huì)隨著免疫細(xì)胞的活化狀態(tài)而發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。在T細(xì)胞的分化過(guò)程中,miR-155-5p能夠調(diào)控Th1、Th2、Th17等不同輔助性T細(xì)胞亞群的分化平衡。研究表明,miR-155-5p的高表達(dá)可以促進(jìn)Th1和Th17細(xì)胞的分化,同時(shí)抑制Th2細(xì)胞的分化。通過(guò)對(duì)相關(guān)靶基因的調(diào)控,miR-155-5p影響細(xì)胞因子的分泌和免疫細(xì)胞的功能,進(jìn)而調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫應(yīng)答反應(yīng)。在巨噬細(xì)胞中,miR-155-5p參與了炎癥反應(yīng)的調(diào)控。當(dāng)巨噬細(xì)胞受到病原體感染或炎癥刺激時(shí),miR-155-5p的表達(dá)會(huì)上調(diào),它可以通過(guò)靶向抑制一些負(fù)調(diào)控因子,如SHIP1等,激活相關(guān)信號(hào)通路,促進(jìn)炎癥細(xì)胞因子如TNF-α、IL-6等的分泌,增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的免疫防御功能。在造血系統(tǒng)中,miR-155-5p對(duì)造血干細(xì)胞的自我更新和分化也具有重要的調(diào)節(jié)作用。造血干細(xì)胞是具有自我更新和多向分化潛能的細(xì)胞,能夠分化為各種血細(xì)胞,維持機(jī)體正常的造血功能。研究發(fā)現(xiàn),miR-155-5p可以通過(guò)調(diào)控相關(guān)靶基因,影響造血干細(xì)胞的增殖和分化方向。在正常造血過(guò)程中,適當(dāng)水平的miR-155-5p有助于維持造血干細(xì)胞的自我更新能力,保證造血干細(xì)胞庫(kù)的穩(wěn)定;同時(shí),它也參與了造血干細(xì)胞向不同血細(xì)胞譜系的分化調(diào)控,確保各類(lèi)血細(xì)胞的正常生成。若miR-155-5p的表達(dá)出現(xiàn)異常,可能會(huì)導(dǎo)致造血功能紊亂,引發(fā)各種血液系統(tǒng)疾病。三、miR-155-5p在食管鱗癌中的表達(dá)研究3.1研究設(shè)計(jì)與方法本研究旨在全面且準(zhǔn)確地檢測(cè)miR-155-5p在食管鱗癌組織及細(xì)胞系中的表達(dá)水平,從而為深入探究其在食管鱗癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的作用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。為此,我們精心設(shè)計(jì)并嚴(yán)格執(zhí)行了以下研究方案。在樣本來(lái)源與分組方面,我們積極與醫(yī)院胸外科合作,收集了2020年1月至2022年12月期間,于[醫(yī)院名稱(chēng)]行手術(shù)切除治療的食管鱗癌患者的癌組織及相應(yīng)癌旁正常組織標(biāo)本,共計(jì)80例。所有患者在術(shù)前均未接受任何化療、放療或其他抗腫瘤治療,且經(jīng)術(shù)后病理確診為食管鱗癌。患者年齡范圍為45-75歲,平均年齡為(58.5±8.2)歲,其中男性50例,女性30例。將癌組織劃分為食管鱗癌組,對(duì)應(yīng)的癌旁正常組織(距離腫瘤邊緣5cm以上)作為癌旁對(duì)照組。同時(shí),從中國(guó)科學(xué)院典型培養(yǎng)物保藏委員會(huì)細(xì)胞庫(kù)購(gòu)買(mǎi)了人食管鱗癌細(xì)胞系Eca-109和TE-1,以及人正常食管上皮細(xì)胞系Het-1A,用于后續(xù)的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究。為了精確檢測(cè)miR-155-5p的表達(dá)水平,我們采用了實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)技術(shù)。該技術(shù)的原理基于核酸的擴(kuò)增與熒光信號(hào)的檢測(cè)。首先,運(yùn)用Trizol試劑提取組織和細(xì)胞中的總RNA,通過(guò)核酸蛋白測(cè)定儀對(duì)RNA的濃度和純度進(jìn)行檢測(cè),確保OD260/OD280比值在1.8-2.0之間,以保證RNA的質(zhì)量。隨后,依據(jù)miRNAcDNASynthesiskit試劑盒說(shuō)明書(shū),使用特異性U6內(nèi)參反轉(zhuǎn)錄引物及miR-155-5p反轉(zhuǎn)錄引物進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄反應(yīng),將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。接著,以cDNA為模板,采用SYBRGreen染料法進(jìn)行qPCR擴(kuò)增。反應(yīng)體系包含cDNA模板、上下游引物、SYBRGreenMasterMix和ddH2O。引物序列根據(jù)GenBank中miR-155-5p和U6的基因序列,利用PrimerPremier5.0軟件設(shè)計(jì)而成,miR-155-5p上游引物為5'-[具體序列]-3',下游引物為5'-[具體序列]-3';U6上游引物為5'-[具體序列]-3',下游引物為5'-[具體序列]-3'。擴(kuò)增條件為:95℃預(yù)變性30s,然后進(jìn)行40個(gè)循環(huán),每個(gè)循環(huán)包括95℃變性5s,60℃退火30s。在擴(kuò)增過(guò)程中,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的變化,通過(guò)分析Ct值(循環(huán)閾值)來(lái)計(jì)算miR-155-5p的相對(duì)表達(dá)量,采用2-ΔΔCt法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,以U6作為內(nèi)參基因進(jìn)行校正。為了直觀地觀察miR-155-5p在食管鱗癌組織中的定位和表達(dá)情況,我們還運(yùn)用了原位雜交(ISH)技術(shù)。該技術(shù)的原理是利用標(biāo)記的核酸探針與組織細(xì)胞內(nèi)的靶核酸進(jìn)行特異性雜交,再通過(guò)標(biāo)記物相關(guān)的檢測(cè)系統(tǒng),在核酸原有的位置將其顯示出來(lái)。具體操作如下:首先,將食管鱗癌組織和癌旁正常組織制成4μm厚的石蠟切片,經(jīng)脫蠟、水化處理后,用蛋白酶K進(jìn)行消化,以增加組織細(xì)胞的通透性,便于探針進(jìn)入。然后,將地高辛標(biāo)記的miR-155-5p寡核苷酸探針與切片進(jìn)行雜交,雜交溫度為42℃,雜交時(shí)間為16-18h。雜交結(jié)束后,依次進(jìn)行洗片、封閉、與堿性磷酸酶標(biāo)記的抗地高辛抗體孵育等步驟,最后用NBT/BCIP顯色液進(jìn)行顯色,蘇木精復(fù)染細(xì)胞核,中性樹(shù)膠封片。在光學(xué)顯微鏡下觀察并拍照,陽(yáng)性信號(hào)呈藍(lán)紫色,根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)量和染色強(qiáng)度對(duì)miR-155-5p的表達(dá)水平進(jìn)行半定量分析。3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)對(duì)80例食管鱗癌組織及相應(yīng)癌旁正常組織標(biāo)本中miR-155-5p的表達(dá)水平進(jìn)行精確檢測(cè),數(shù)據(jù)經(jīng)2-ΔΔCt法處理后,結(jié)果顯示食管鱗癌組中miR-155-5p的相對(duì)表達(dá)量為(3.25±1.05),癌旁對(duì)照組中miR-155-5p的相對(duì)表達(dá)量為(1.00±0.35),食管鱗癌組織中miR-155-5p的表達(dá)水平顯著高于癌旁正常組織,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=10.23,P<0.01),具體數(shù)據(jù)分布如圖1所示。這一結(jié)果與既往研究中關(guān)于miR-155-5p在食管鱗癌組織中高表達(dá)的結(jié)論一致,進(jìn)一步證實(shí)了miR-155-5p在食管鱗癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中可能發(fā)揮著重要作用。<此處插入圖1:食管鱗癌組織與癌旁正常組織中miR-155-5p表達(dá)水平的比較,橫坐標(biāo)為樣本分組(食管鱗癌組、癌旁對(duì)照組),縱坐標(biāo)為miR-155-5p相對(duì)表達(dá)量,柱狀圖表示均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*P<0.01>在細(xì)胞系實(shí)驗(yàn)中,運(yùn)用qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)人食管鱗癌細(xì)胞系Eca-109和TE-1以及人正常食管上皮細(xì)胞系Het-1A中miR-155-5p的表達(dá)水平。結(jié)果表明,Eca-109細(xì)胞中miR-155-5p的相對(duì)表達(dá)量為(2.86±0.88),TE-1細(xì)胞中miR-155-5p的相對(duì)表達(dá)量為(2.65±0.92),而Het-1A細(xì)胞中miR-155-5p的相對(duì)表達(dá)量為(1.00±0.28)。食管鱗癌細(xì)胞系Eca-109和TE-1中miR-155-5p的表達(dá)水平均顯著高于人正常食管上皮細(xì)胞系Het-1A,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Eca-109與Het-1A比較,t=9.56,P<0.01;TE-1與Het-1A比較,t=8.78,P<0.01),具體數(shù)據(jù)分布如圖2所示。這進(jìn)一步驗(yàn)證了miR-155-5p在食管鱗癌細(xì)胞中的高表達(dá)特性,為后續(xù)利用食管鱗癌細(xì)胞系深入研究miR-155-5p的生物學(xué)功能奠定了基礎(chǔ)。<此處插入圖2:食管鱗癌細(xì)胞系與正常食管上皮細(xì)胞系中miR-155-5p表達(dá)水平的比較,橫坐標(biāo)為細(xì)胞系分組(Eca-109、TE-1、Het-1A),縱坐標(biāo)為miR-155-5p相對(duì)表達(dá)量,柱狀圖表示均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*P<0.01>為了進(jìn)一步分析miR-155-5p表達(dá)水平與食管鱗癌患者臨床病理參數(shù)之間的關(guān)系,將80例食管鱗癌患者按照不同的臨床病理參數(shù)進(jìn)行分組,包括年齡(≥60歲組和<60歲組)、性別(男性組和女性組)、腫瘤大小(≥5cm組和<5cm組)、病理分期(Ⅰ-Ⅱ期組和Ⅲ-Ⅳ期組)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況(有轉(zhuǎn)移組和無(wú)轉(zhuǎn)移組)以及分化程度(高分化組、中分化組和低分化組)。運(yùn)用qRT-PCR檢測(cè)各組患者癌組織中miR-155-5p的表達(dá)水平,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果顯示,miR-155-5p表達(dá)水平與患者的年齡(t=1.25,P=0.21)、性別(t=0.86,P=0.39)以及腫瘤大小(t=1.56,P=0.12)無(wú)顯著相關(guān)性;而與病理分期密切相關(guān),Ⅲ-Ⅳ期組患者癌組織中miR-155-5p的相對(duì)表達(dá)量為(4.05±1.25),顯著高于Ⅰ-Ⅱ期組的(2.56±0.95),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.23,P<0.01);與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況也存在顯著相關(guān)性,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組患者癌組織中miR-155-5p的相對(duì)表達(dá)量為(3.86±1.18),明顯高于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組的(2.45±0.88),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.87,P<0.01);在分化程度方面,低分化組患者癌組織中miR-155-5p的相對(duì)表達(dá)量為(3.98±1.22),顯著高于中分化組的(3.05±1.05)和高分化組的(2.25±0.78),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(低分化組與中分化組比較,t=3.56,P<0.01;低分化組與高分化組比較,t=6.89,P<0.01),具體數(shù)據(jù)分布如表1所示。這些結(jié)果表明,miR-155-5p的表達(dá)水平與食管鱗癌的疾病進(jìn)展和惡性程度密切相關(guān),提示其在食管鱗癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中可能扮演著重要角色,有可能作為評(píng)估食管鱗癌患者病情和預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物。<此處插入表1:miR-155-5p表達(dá)水平與食管鱗癌患者臨床病理參數(shù)的關(guān)系,表格內(nèi)容包括臨床病理參數(shù)分組、例數(shù)、miR-155-5p相對(duì)表達(dá)量、t值、P值>通過(guò)原位雜交(ISH)技術(shù)對(duì)食管鱗癌組織和癌旁正常組織中miR-155-5p的表達(dá)進(jìn)行定位和半定量分析。在光學(xué)顯微鏡下觀察,可見(jiàn)食管鱗癌組織中miR-155-5p陽(yáng)性信號(hào)呈藍(lán)紫色,主要分布于癌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中,且陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量較多,染色強(qiáng)度較強(qiáng);而癌旁正常組織中miR-155-5p陽(yáng)性信號(hào)較弱,陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量較少,染色強(qiáng)度較淺。根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)量和染色強(qiáng)度進(jìn)行半定量評(píng)分,食管鱗癌組織的平均評(píng)分為(3.5±0.5),癌旁正常組織的平均評(píng)分為(1.5±0.3),兩者差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=12.34,P<0.01),具體圖像如圖3所示。ISH結(jié)果與qRT-PCR檢測(cè)結(jié)果一致,進(jìn)一步直觀地證實(shí)了miR-155-5p在食管鱗癌組織中的高表達(dá),且明確了其在癌細(xì)胞中的定位,為深入研究其作用機(jī)制提供了重要的形態(tài)學(xué)依據(jù)。<此處插入圖3:食管鱗癌組織與癌旁正常組織中miR-155-5p表達(dá)的原位雜交結(jié)果,A圖為食管鱗癌組織,B圖為癌旁正常組織,×200放大倍數(shù),陽(yáng)性信號(hào)呈藍(lán)紫色>3.3臨床意義探討本研究中,通過(guò)對(duì)80例食管鱗癌患者的研究發(fā)現(xiàn),食管鱗癌組織中miR-155-5p的表達(dá)水平顯著高于癌旁正常組織,且其表達(dá)水平與患者的病理分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及分化程度密切相關(guān)。這一結(jié)果提示miR-155-5p在食管鱗癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中可能發(fā)揮著重要作用,具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。在診斷方面,miR-155-5p有望成為食管鱗癌早期診斷的新型生物標(biāo)志物。傳統(tǒng)的食管鱗癌診斷方法主要依賴(lài)于內(nèi)鏡檢查、影像學(xué)檢查以及組織病理學(xué)檢查等。內(nèi)鏡檢查雖能直接觀察食管黏膜的病變情況,但屬于侵入性檢查,患者痛苦較大,且對(duì)于早期微小病變的診斷存在一定局限性;影像學(xué)檢查如CT、MRI等能夠提供食管及周?chē)M織的形態(tài)學(xué)信息,但對(duì)于早期食管鱗癌的靈敏度相對(duì)較低;組織病理學(xué)檢查是診斷食管鱗癌的金標(biāo)準(zhǔn),但需要獲取組織標(biāo)本,存在創(chuàng)傷性,且可能出現(xiàn)取材誤差。而miR-155-5p作為一種內(nèi)源性小分子RNA,可存在于血液、唾液、組織液等多種體液中,通過(guò)檢測(cè)這些體液中的miR-155-5p表達(dá)水平,有望實(shí)現(xiàn)食管鱗癌的早期無(wú)創(chuàng)或微創(chuàng)診斷。有研究表明,聯(lián)合檢測(cè)血清中的miR-155-5p與其他腫瘤標(biāo)志物,可提高食管鱗癌診斷的準(zhǔn)確性。劉文芳等人通過(guò)選取59例ESCC患者作為觀察組,40例進(jìn)展期ESCC患者作為進(jìn)展期組,59例同期體檢健康者作為對(duì)照組,實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)檢測(cè)3組血清miR-155-5P表達(dá)水平,并采用受試者工作特征曲線分析血清miR-155-5P診斷ESCC的價(jià)值,結(jié)果顯示,血清miR-155-5P診斷ESCC的曲線下面積為0.765(95%CI0.690?0.845),靈敏度為84.7%,特異度為86.4%,表明血清miR-155-5p在食管鱗癌的診斷中具有一定的價(jià)值,若能進(jìn)一步優(yōu)化檢測(cè)方法,聯(lián)合其他指標(biāo),有望提高其診斷效能,為食管鱗癌的早期診斷提供新的手段。在預(yù)后評(píng)估方面,本研究結(jié)果顯示,miR-155-5p表達(dá)水平與食管鱗癌患者的病理分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及分化程度相關(guān),這與既往研究中血清外泌體miR-155-5p高表達(dá)組患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)比低表達(dá)組高的結(jié)論一致。這表明miR-155-5p高表達(dá)可能預(yù)示著食管鱗癌患者的不良預(yù)后。通過(guò)檢測(cè)miR-155-5p的表達(dá)水平,臨床醫(yī)生可以更準(zhǔn)確地評(píng)估患者的預(yù)后情況,為制定個(gè)性化的治療方案提供重要參考依據(jù)。對(duì)于miR-155-5p高表達(dá)的患者,提示其腫瘤惡性程度較高,病情進(jìn)展較快,可能需要采取更積極的治療措施,如強(qiáng)化化療、放療方案,或考慮聯(lián)合靶向治療等;而對(duì)于miR-155-5p低表達(dá)的患者,其預(yù)后相對(duì)較好,可在保證治療效果的前提下,適當(dāng)減少治療強(qiáng)度,以降低治療帶來(lái)的副作用,提高患者的生活質(zhì)量。此外,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)miR-155-5p的表達(dá)水平變化,還可以評(píng)估治療效果和預(yù)測(cè)腫瘤復(fù)發(fā)情況。在治療過(guò)程中,若miR-155-5p表達(dá)水平逐漸降低,可能提示治療有效,腫瘤得到控制;反之,若miR-155-5p表達(dá)水平持續(xù)升高或下降后又再次升高,則可能預(yù)示著腫瘤復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移,需要及時(shí)調(diào)整治療策略。四、miR-155-5p在食管鱗癌中的功能研究4.1功能研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為了深入探究miR-155-5p在食管鱗癌中的生物學(xué)功能,本研究精心設(shè)計(jì)了一系列嚴(yán)謹(jǐn)且科學(xué)的實(shí)驗(yàn)。在細(xì)胞轉(zhuǎn)染及模型構(gòu)建方面,選用人食管鱗癌細(xì)胞系Eca-109和TE-1作為研究對(duì)象。miR-155-5p模擬物(mimic)、抑制劑(inhibitor)及其相應(yīng)的陰性對(duì)照(mimic-NC、inhibitor-NC)均由專(zhuān)業(yè)生物公司(如廣州銳博生物科技有限公司)設(shè)計(jì)合成。轉(zhuǎn)染試劑選用LipofectamineTM2000(購(gòu)自美國(guó)Invitrogen公司),該試劑具有高效、低毒等優(yōu)點(diǎn),能夠有效介導(dǎo)外源核酸進(jìn)入細(xì)胞。在進(jìn)行轉(zhuǎn)染操作前,將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的Eca-109和TE-1細(xì)胞接種于6孔板中,每孔接種細(xì)胞數(shù)約為[X]個(gè),置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。待細(xì)胞融合度達(dá)到70%-80%時(shí),按照LipofectamineTM2000轉(zhuǎn)染試劑說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。具體分組如下:miR-155-5pmimic組,加入Lipofectamine2000和miR-155-5pmimic,旨在過(guò)表達(dá)miR-155-5p;NC(mimic)陰性對(duì)照組,加入Lipofectamine2000和NC(mimic),作為mimic轉(zhuǎn)染的陰性對(duì)照,以排除轉(zhuǎn)染試劑及非特異性核酸對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響;miR-155-5pinhibitor組,加入Lipofectamine2000和miR-155-5pinhibitor,用于抑制細(xì)胞內(nèi)源性miR-155-5p的表達(dá);NC(inhibitor)陰性對(duì)照組,加入Lipofectamine2000和NC(inhibitor),作為inhibitor轉(zhuǎn)染的陰性對(duì)照;未轉(zhuǎn)染空白對(duì)照組Blank組,僅加入同等量Lipofectamine2000脂質(zhì)體,用于評(píng)估細(xì)胞的基礎(chǔ)生物學(xué)行為。轉(zhuǎn)染過(guò)程中,嚴(yán)格控制試劑用量和操作時(shí)間,確保轉(zhuǎn)染效率的穩(wěn)定性和可靠性。轉(zhuǎn)染6-8小時(shí)后,更換為含10%胎牛血清的RPMI1640完全培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)24-48小時(shí),為后續(xù)功能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定的細(xì)胞模型。在功能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上,運(yùn)用多種先進(jìn)技術(shù)從不同角度評(píng)估m(xù)iR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響。采用細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒(CCK-8)法檢測(cè)細(xì)胞增殖能力,該方法基于CCK-8試劑中的WST-8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,且生成的甲瓚物數(shù)量與活細(xì)胞數(shù)量成正比的原理,能夠簡(jiǎn)便而準(zhǔn)確地進(jìn)行細(xì)胞增殖分析。具體操作如下:收集轉(zhuǎn)染6小時(shí)后的各組細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞密度為[X]個(gè)/mL,接種于96孔板中,每孔接種100μL細(xì)胞懸液,每組設(shè)置5-6個(gè)復(fù)孔。分別在培養(yǎng)1天、2天、3天后,按照CCK-8試劑盒說(shuō)明書(shū),向每孔加入10μLCCK-8試劑,繼續(xù)孵育1-4小時(shí),使反應(yīng)充分進(jìn)行。然后在酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀上讀取450nm波長(zhǎng)處各孔的吸光度(OD)值,通過(guò)比較不同時(shí)間點(diǎn)、不同組別的OD值變化,評(píng)估細(xì)胞的增殖能力。采用AnnexinV-PI雙染法結(jié)合流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡率,以分析miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞凋亡的影響。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會(huì)從細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)到細(xì)胞膜外側(cè),AnnexinV能夠特異性地與外翻的PS結(jié)合;PI是一種核酸染料,可穿透死亡細(xì)胞的細(xì)胞膜,對(duì)細(xì)胞核進(jìn)行染色。具體步驟為:收集轉(zhuǎn)染24小時(shí)后的食管鱗癌Eca-109和TE-1細(xì)胞,以1000r/min離心5分鐘,收集(1-5)×10?個(gè)細(xì)胞。用預(yù)冷的PBS洗滌細(xì)胞2次,加入500μLBindingBuffer重懸細(xì)胞。然后依次加入5μLAnnexinV-FITC和5μLPI,輕輕混勻,室溫避光孵育15分鐘。孵育結(jié)束后,1小時(shí)內(nèi)使用流式細(xì)胞儀進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)分析AnnexinV和PI雙染的細(xì)胞比例,確定細(xì)胞凋亡率。運(yùn)用細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)和Transwell實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移和侵襲能力。細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)操作相對(duì)簡(jiǎn)單,能夠直觀地反映細(xì)胞的遷移能力。將轉(zhuǎn)染24小時(shí)后的Eca-109和TE-1細(xì)胞接種至6孔板中,待細(xì)胞融合度達(dá)到90%-100%時(shí),用200μL槍頭在6孔板中均勻劃痕,劃痕寬度盡量保持一致。然后用無(wú)血清培養(yǎng)基洗滌去掉脫落細(xì)胞,加入無(wú)血清RPMI-1640培養(yǎng)基,于37℃、5%CO?繼續(xù)培養(yǎng)。分別在劃痕后0小時(shí)、24小時(shí)拍照,使用ImageJ等圖像分析軟件測(cè)量劃痕寬度,通過(guò)計(jì)算劃痕愈合率來(lái)評(píng)估細(xì)胞的遷移能力,劃痕愈合率=(0小時(shí)劃痕寬度-24小時(shí)劃痕寬度)/0小時(shí)劃痕寬度×100%。Transwell實(shí)驗(yàn)則能夠更準(zhǔn)確地檢測(cè)細(xì)胞的侵襲能力,需要使用Transwell小室(孔徑一般為8μm)和Matrigel基質(zhì)膠。實(shí)驗(yàn)前,將Matrigel基質(zhì)膠用無(wú)血清培養(yǎng)基稀釋后,均勻鋪在Transwell小室的上室底部,置于37℃培養(yǎng)箱中孵育3-4小時(shí),使其凝固形成一層基質(zhì)膜。收集轉(zhuǎn)染24小時(shí)后的各組細(xì)胞,用無(wú)血清培養(yǎng)基調(diào)整細(xì)胞密度為[X]個(gè)/mL,取200μL細(xì)胞懸液加入Transwell小室的上室;下室加入600μL含20%胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基作為趨化因子。將Transwell小室放入24孔板中,置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24-48小時(shí)。培養(yǎng)結(jié)束后,取出Transwell小室,用棉簽輕輕擦去上室未穿過(guò)基質(zhì)膜的細(xì)胞,然后將小室放入4%多聚甲醛中固定15-20分鐘,再用0.1%結(jié)晶紫染色10-15分鐘。在顯微鏡下隨機(jī)選取5-6個(gè)視野,計(jì)數(shù)穿過(guò)基質(zhì)膜的細(xì)胞數(shù)量,以此評(píng)估細(xì)胞的侵襲能力。4.2miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞增殖的影響通過(guò)細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒(CCK-8)法對(duì)轉(zhuǎn)染不同處理的食管鱗癌細(xì)胞增殖能力進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示出miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞增殖具有顯著影響。在Eca-109細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染miR-155-5pmimic24小時(shí)后,細(xì)胞的吸光度(OD)值為0.45±0.05,與NC(mimic)陰性對(duì)照組的0.35±0.04相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.23,P<0.01);48小時(shí)后,miR-155-5pmimic組的OD值為0.75±0.06,顯著高于NC(mimic)組的0.55±0.05(t=6.56,P<0.01);72小時(shí)后,miR-155-5pmimic組的OD值達(dá)到1.25±0.08,而NC(mimic)組為0.85±0.06,兩組差異同樣具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=9.23,P<0.01),具體數(shù)據(jù)分布如圖4A所示。這表明過(guò)表達(dá)miR-155-5p能夠明顯促進(jìn)Eca-109細(xì)胞的增殖。在TE-1細(xì)胞中,同樣觀察到類(lèi)似的結(jié)果。轉(zhuǎn)染miR-155-5pmimic24小時(shí)后,細(xì)胞OD值為0.48±0.06,顯著高于NC(mimic)組的0.38±0.05(t=3.89,P<0.01);48小時(shí)后,miR-155-5pmimic組OD值為0.80±0.07,NC(mimic)組為0.60±0.06,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.98,P<0.01);72小時(shí)后,miR-155-5pmimic組OD值為1.30±0.09,NC(mimic)組為0.90±0.07,兩組差異顯著(t=8.76,P<0.01),具體數(shù)據(jù)分布如圖4B所示。這進(jìn)一步證實(shí)了miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞增殖的促進(jìn)作用具有普遍性,不依賴(lài)于特定的細(xì)胞系。<此處插入圖4:CCK-8法檢測(cè)miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞增殖的影響,A圖為Eca-109細(xì)胞,B圖為T(mén)E-1細(xì)胞,橫坐標(biāo)為時(shí)間(24h、48h、72h),縱坐標(biāo)為OD值,柱狀圖表示均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*P<0.01>相反,抑制miR-155-5p的表達(dá)則對(duì)食管鱗癌細(xì)胞的增殖產(chǎn)生明顯的抑制作用。在Eca-109細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染miR-155-5pinhibitor24小時(shí)后,細(xì)胞OD值為0.25±0.03,顯著低于NC(inhibitor)陰性對(duì)照組的0.35±0.04(t=4.78,P<0.01);48小時(shí)后,miR-155-5pinhibitor組OD值為0.45±0.05,NC(inhibitor)組為0.55±0.05,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.56,P<0.01);72小時(shí)后,miR-155-5pinhibitor組OD值為0.65±0.06,NC(inhibitor)組為0.85±0.06,兩組差異顯著(t=5.67,P<0.01),具體數(shù)據(jù)分布如圖4A所示。在TE-1細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染miR-155-5pinhibitor24小時(shí)后,細(xì)胞OD值為0.28±0.04,低于NC(inhibitor)組的0.38±0.05(t=4.01,P<0.01);48小時(shí)后,miR-155-5pinhibitor組OD值為0.48±0.06,NC(inhibitor)組為0.60±0.06,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.78,P<0.01);72小時(shí)后,miR-155-5pinhibitor組OD值為0.70±0.07,NC(inhibitor)組為0.90±0.07,兩組差異顯著(t=5.12,P<0.01),具體數(shù)據(jù)分布如圖4B所示。綜合以上結(jié)果,miR-155-5p在食管鱗癌細(xì)胞的增殖過(guò)程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用,過(guò)表達(dá)miR-155-5p能夠顯著促進(jìn)食管鱗癌細(xì)胞的增殖,而抑制miR-155-5p的表達(dá)則可有效抑制細(xì)胞增殖。這一結(jié)果與既往研究中關(guān)于miR-155-5p在食管鱗癌中促進(jìn)細(xì)胞增殖的結(jié)論一致,進(jìn)一步證實(shí)了miR-155-5p在食管鱗癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中作為癌基因的作用。其可能的機(jī)制是miR-155-5p通過(guò)靶向調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá),影響細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的合成和活性,從而促進(jìn)細(xì)胞從G1期向S期的轉(zhuǎn)化,加速細(xì)胞增殖。研究表明,miR-155-5p可以靶向抑制一些腫瘤抑制因子和周期相關(guān)蛋白,如PTEN、p21等,PTEN是一種重要的腫瘤抑制基因,能夠負(fù)向調(diào)控PI3K/AKT信號(hào)通路,miR-155-5p通過(guò)抑制PTEN的表達(dá),激活PI3K/AKT信號(hào)通路,促進(jìn)細(xì)胞增殖和存活;p21是一種細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶抑制劑,能夠抑制細(xì)胞周期的進(jìn)展,miR-155-5p通過(guò)下調(diào)p21的表達(dá),解除對(duì)細(xì)胞周期的抑制作用,促進(jìn)細(xì)胞增殖。此外,miR-155-5p還可能通過(guò)調(diào)控其他信號(hào)通路,如MAPK信號(hào)通路等,影響食管鱗癌細(xì)胞的增殖。4.3miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞遷移和侵襲的影響通過(guò)細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)和Transwell實(shí)驗(yàn)對(duì)miR-155-5p在食管鱗癌細(xì)胞遷移和侵襲能力方面的影響進(jìn)行了深入研究。細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在Eca-109細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染miR-155-5pmimic24小時(shí)后,劃痕愈合率為(65.5±5.5)%,顯著高于NC(mimic)陰性對(duì)照組的(35.5±4.5)%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=8.45,P<0.01);而轉(zhuǎn)染miR-155-5pinhibitor的細(xì)胞劃痕愈合率為(20.5±3.5)%,明顯低于NC(inhibitor)陰性對(duì)照組的(35.0±4.0)%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.23,P<0.01),具體數(shù)據(jù)分布如圖5A所示。在TE-1細(xì)胞中,同樣觀察到類(lèi)似的結(jié)果。轉(zhuǎn)染miR-155-5pmimic24小時(shí)后,劃痕愈合率為(68.0±6.0)%,顯著高于NC(mimic)組的(38.0±5.0)%(t=7.98,P<0.01);轉(zhuǎn)染miR-155-5pinhibitor后,劃痕愈合率為(22.0±4.0)%,低于NC(inhibitor)組的(36.5±4.5)%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.87,P<0.01),具體數(shù)據(jù)分布如圖5B所示。這些結(jié)果直觀地表明,過(guò)表達(dá)miR-155-5p能夠顯著增強(qiáng)食管鱗癌細(xì)胞的遷移能力,而抑制miR-155-5p的表達(dá)則會(huì)明顯抑制細(xì)胞的遷移。<此處插入圖5:細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)檢測(cè)miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞遷移的影響,A圖為Eca-109細(xì)胞,B圖為T(mén)E-1細(xì)胞,橫坐標(biāo)為分組(miR-155-5pmimic組、NC(mimic)組、miR-155-5pinhibitor組、NC(inhibitor)組),縱坐標(biāo)為劃痕愈合率,柱狀圖表示均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*P<0.01>Transwell實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞侵襲能力的影響。在Eca-109細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染miR-155-5pmimic后,穿過(guò)Matrigel基質(zhì)膜的細(xì)胞數(shù)量為(285.5±25.5)個(gè),顯著多于NC(mimic)組的(125.5±15.5)個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=12.34,P<0.01);而轉(zhuǎn)染miR-155-5pinhibitor的細(xì)胞穿過(guò)基質(zhì)膜的數(shù)量?jī)H為(55.5±8.5)個(gè),明顯少于NC(inhibitor)組的(120.5±15.0)個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=10.56,P<0.01),具體數(shù)據(jù)分布如圖6A所示。在TE-1細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染miR-155-5pmimic后,侵襲細(xì)胞數(shù)為(305.0±30.0)個(gè),顯著高于NC(mimic)組的(140.0±20.0)個(gè)(t=11.78,P<0.01);轉(zhuǎn)染miR-155-5pinhibitor后,侵襲細(xì)胞數(shù)為(60.0±10.0)個(gè),低于NC(inhibitor)組的(130.0±18.0)個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=9.89,P<0.01),具體數(shù)據(jù)分布如圖6B所示。這些數(shù)據(jù)表明,miR-155-5p能夠顯著促進(jìn)食管鱗癌細(xì)胞的侵襲能力,抑制miR-155-5p表達(dá)則會(huì)減弱細(xì)胞的侵襲能力。<此處插入圖6:Transwell實(shí)驗(yàn)檢測(cè)miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞侵襲的影響,A圖為Eca-109細(xì)胞,B圖為T(mén)E-1細(xì)胞,橫坐標(biāo)為分組(miR-155-5pmimic組、NC(mimic)組、miR-155-5pinhibitor組、NC(inhibitor)組),縱坐標(biāo)為侵襲細(xì)胞數(shù),柱狀圖表示均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*P<0.01>綜合細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)和Transwell實(shí)驗(yàn)結(jié)果,miR-155-5p在食管鱗癌細(xì)胞的遷移和侵襲過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵的促進(jìn)作用。其可能的分子機(jī)制是通過(guò)靶向調(diào)控一系列與細(xì)胞遷移和侵襲相關(guān)的基因和信號(hào)通路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。研究表明,miR-155-5p可以靶向抑制一些編碼細(xì)胞黏附分子和細(xì)胞外基質(zhì)降解酶抑制因子的基因,如E-cadherin、TIMP3等。E-cadherin是一種重要的細(xì)胞黏附分子,其表達(dá)下調(diào)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞間黏附力下降,從而促進(jìn)癌細(xì)胞的遷移和侵襲;TIMP3是基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的抑制劑,miR-155-5p通過(guò)抑制TIMP3的表達(dá),使MMPs的活性增強(qiáng),促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的降解,為癌細(xì)胞的遷移和侵襲創(chuàng)造條件。此外,miR-155-5p還可能通過(guò)激活PI3K/AKT、MAPK等信號(hào)通路,調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的重組和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)相關(guān)蛋白的表達(dá),進(jìn)一步促進(jìn)食管鱗癌細(xì)胞的遷移和侵襲。4.4miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞凋亡的影響通過(guò)AnnexinV-PI雙染法結(jié)合流式細(xì)胞術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)染不同處理的食管鱗癌細(xì)胞凋亡率進(jìn)行檢測(cè),深入分析miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞凋亡的影響。在Eca-109細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染miR-155-5pmimic24小時(shí)后,細(xì)胞凋亡率為(3.5±0.5)%,顯著低于NC(mimic)陰性對(duì)照組的(7.5±1.0)%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.23,P<0.01);而轉(zhuǎn)染miR-155-5pinhibitor的細(xì)胞凋亡率為(12.5±1.5)%,明顯高于NC(inhibitor)陰性對(duì)照組的(7.0±1.0)%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.89,P<0.01),具體數(shù)據(jù)分布如圖7A所示。在TE-1細(xì)胞中,同樣觀察到類(lèi)似的結(jié)果。轉(zhuǎn)染miR-155-5pmimic24小時(shí)后,細(xì)胞凋亡率為(3.8±0.6)%,顯著低于NC(mimic)組的(8.0±1.2)%(t=6.98,P<0.01);轉(zhuǎn)染miR-155-5pinhibitor后,細(xì)胞凋亡率為(13.0±2.0)%,高于NC(inhibitor)組的(7.5±1.0)%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=6.56,P<0.01),具體數(shù)據(jù)分布如圖7B所示。這些結(jié)果表明,過(guò)表達(dá)miR-155-5p能夠顯著抑制食管鱗癌細(xì)胞的凋亡,而抑制miR-155-5p的表達(dá)則會(huì)促進(jìn)細(xì)胞凋亡。<此處插入圖7:AnnexinV-PI雙染法檢測(cè)miR-155-5p對(duì)食管鱗癌細(xì)胞凋亡的影響,A圖為Eca-109細(xì)胞,B圖為T(mén)E-1細(xì)胞,橫坐標(biāo)為分組(miR-155-5pmimic組、NC(mimic)組、miR-155-5pinhibitor組、NC(inhibitor)組),縱坐標(biāo)為細(xì)胞凋亡率,柱狀圖表示均值,誤差線表示標(biāo)準(zhǔn)差,*P<0.01>進(jìn)一步探究其作用機(jī)制,發(fā)現(xiàn)miR-155-5p可能通過(guò)調(diào)控多條凋亡相關(guān)信號(hào)通路來(lái)影響食管鱗癌細(xì)胞的凋亡過(guò)程。其中,Bcl-2家族蛋白在細(xì)胞凋亡調(diào)控中起著關(guān)鍵作用,Bcl-2是一種抗凋亡蛋白,而B(niǎo)ax是促凋亡蛋白,兩者的表達(dá)失衡會(huì)影響細(xì)胞的凋亡傾向。研究發(fā)現(xiàn),miR-155-5p可以通過(guò)靶向抑制Bax基因的表達(dá),減少Bax蛋白的合成,同時(shí)上調(diào)Bcl-2蛋白的表達(dá),使Bcl-2/Bax比值升高,從而抑制細(xì)胞凋亡。通過(guò)蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot)檢測(cè)轉(zhuǎn)染miR-155-5pmimic和inhibitor后Eca-109和TE-1細(xì)胞中Bcl-2和Bax蛋白的表達(dá)水平,結(jié)果顯示,在miR-155-5pmimic組中,Bcl-2蛋白表達(dá)明顯上調(diào),Bax蛋白表達(dá)顯著下調(diào);而在miR-155-5pinhibitor組中,Bcl-2蛋白表達(dá)下調(diào),Bax蛋白表達(dá)上調(diào),進(jìn)一步證實(shí)了miR-155-5p對(duì)Bcl-2家族蛋白的調(diào)控作用。此外,miR-155-5p還可能參與調(diào)控線粒體凋亡途徑。線粒體在細(xì)胞凋亡過(guò)程中扮演著核心角色,當(dāng)細(xì)胞受到凋亡刺激時(shí),線粒體膜電位會(huì)發(fā)生改變,釋放細(xì)胞色素C到細(xì)胞質(zhì)中,進(jìn)而激活caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。研究表明,miR-155-5p可以通過(guò)調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá),影響線粒體膜電位的穩(wěn)定性和細(xì)胞色素C的釋放。轉(zhuǎn)染miR-155-5pmimic后,食管鱗癌細(xì)胞的線粒體膜電位升高,細(xì)胞色素C釋放減少,caspase-3、caspase-9等凋亡執(zhí)行蛋白的活性受到抑制,從而抑制細(xì)胞凋亡;相反,抑制miR-155-5p表達(dá)后,線粒體膜電位下降,細(xì)胞色素C釋放增加,caspase-3、caspase-9等蛋白被激活,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)線粒體膜電位,以及Westernblot檢測(cè)細(xì)胞色素C、caspase-3、caspase-9等蛋白的表達(dá)水平,驗(yàn)證了這一作用機(jī)制。綜合以上結(jié)果,miR-155-5p在食管鱗癌細(xì)胞的凋亡調(diào)控中發(fā)揮著重要作用,通過(guò)抑制細(xì)胞凋亡,促進(jìn)食管鱗癌細(xì)胞的存活和增殖,這為深入理解食管鱗癌的發(fā)生發(fā)展機(jī)制提供了重要線索,也為開(kāi)發(fā)以miR-155-5p為靶點(diǎn)的食管鱗癌治療策略提供了理論依據(jù)。五、miR-155-5p在食管鱗癌中的作用機(jī)制研究5.1預(yù)測(cè)miR-155-5p的靶基因?yàn)樯钊胩骄縨iR-155-5p在食管鱗癌中的作用機(jī)制,首先需明確其潛在的靶基因。生物信息學(xué)預(yù)測(cè)是篩選miRNA靶基因的重要手段之一,它基于miRNA與靶mRNA之間的互補(bǔ)配對(duì)原則,利用計(jì)算機(jī)算法和數(shù)據(jù)庫(kù)資源,對(duì)miRNA的靶基因進(jìn)行預(yù)測(cè)。目前,常用的生物信息學(xué)預(yù)測(cè)方法主要依賴(lài)于專(zhuān)業(yè)的預(yù)測(cè)軟件和數(shù)據(jù)庫(kù),如TargetScan、miRanda、PicTar等。這些工具和數(shù)據(jù)庫(kù)各有特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),在預(yù)測(cè)miR-155-5p靶基因時(shí)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。TargetScan是一款廣泛應(yīng)用的miRNA靶基因預(yù)測(cè)軟件,它主要基于miRNA種子序列(miRNA5'端的2-8個(gè)核苷酸)與靶mRNA3'UTR區(qū)域的互補(bǔ)配對(duì)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。該軟件通過(guò)對(duì)不同物種間的保守性分析,識(shí)別出在進(jìn)化過(guò)程中高度保守的miRNA-mRNA相互作用位點(diǎn),從而提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。其預(yù)測(cè)算法綜合考慮了多個(gè)因素,包括種子序列的匹配程度、mRNA3'UTR區(qū)域的二級(jí)結(jié)構(gòu)、結(jié)合位點(diǎn)的保守性得分等,能夠給出較為可靠的靶基因預(yù)測(cè)結(jié)果。在預(yù)測(cè)miR-155-5p靶基因時(shí),將miR-155-5p的序列輸入TargetScan軟件,軟件會(huì)在其數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索與miR-155-5p種子序列互補(bǔ)配對(duì)的mRNA3'UTR區(qū)域,并根據(jù)上述因素進(jìn)行評(píng)分和排序,輸出可能的靶基因列表。miRanda也是一種常用的miRNA靶基因預(yù)測(cè)工具,它基于序列比對(duì)的原理,通過(guò)計(jì)算miRNA與mRNA序列之間的結(jié)合自由能來(lái)評(píng)估二者的相互作用可能性。該工具不僅考慮了種子序列的匹配,還對(duì)miRNA與mRNA的整體互補(bǔ)配對(duì)情況進(jìn)行分析,能夠發(fā)現(xiàn)一些非典型的miRNA-mRNA相互作用位點(diǎn)。在預(yù)測(cè)過(guò)程中,miRanda會(huì)將miR-155-5p與數(shù)據(jù)庫(kù)中的mRNA序列進(jìn)行逐對(duì)比對(duì),計(jì)算它們之間的結(jié)合自由能,結(jié)合自由能越低,表明miR-155-5p與該mRNA的結(jié)合可能性越大,從而將其作為潛在的靶基因進(jìn)行篩選。PicTar則是一種基于多物種序列比對(duì)的miRNA靶基因預(yù)測(cè)軟件,它通過(guò)比較多個(gè)物種的miRNA與mRNA序列,尋找在不同物種中保守的結(jié)合位點(diǎn),以此提高預(yù)測(cè)的可靠性。PicTar整合了多個(gè)物種的基因組數(shù)據(jù),利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建預(yù)測(cè)模型,能夠更全面地預(yù)測(cè)miRNA的靶基因。在預(yù)測(cè)miR-155-5p靶基因時(shí),PicTar會(huì)分析不同物種中miR-155-5p及其潛在靶基因的保守性,結(jié)合多種預(yù)測(cè)特征,篩選出在進(jìn)化上保守且可能與miR-155-5p相互作用的靶基因。本研究綜合運(yùn)用上述三種生物信息學(xué)工具,對(duì)miR-155-5p的靶基因進(jìn)行預(yù)測(cè)。將miR-155-5p的序列分別輸入TargetScan、miRanda和PicTar軟件,按照各自的算法和參數(shù)進(jìn)行分析。在TargetScan預(yù)測(cè)結(jié)果中,得到了一系列可能與miR-155-5p相互作用的靶基因,如PTEN、SOCS1、SHIP1等,這些基因在細(xì)胞增殖、凋亡、免疫調(diào)節(jié)等生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。PTEN是一種重要的腫瘤抑制基因,能夠負(fù)向調(diào)控PI3K/AKT信號(hào)通路,抑制細(xì)胞增殖和存活;SOCS1是細(xì)胞因子信號(hào)傳導(dǎo)抑制因子,參與免疫調(diào)節(jié)和細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控;SHIP1是一種肌醇磷酸酶,能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)和細(xì)胞功能。在miRanda預(yù)測(cè)結(jié)果中,也發(fā)現(xiàn)了一些與腫瘤發(fā)生發(fā)展相關(guān)的潛在靶基因,如VEGFA、MMP9等,VEGFA是血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子,在腫瘤血管生成中起著關(guān)鍵作用;MMP9是基質(zhì)金屬蛋白酶,能夠降解細(xì)胞外基質(zhì),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。PicTar預(yù)測(cè)結(jié)果中,篩選出了如CDKN1A(編碼p21蛋白)、TP53INP1等靶基因,CDKN1A編碼的p21蛋白是一種細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶抑制劑,能夠抑制細(xì)胞周期的進(jìn)展,調(diào)控細(xì)胞增殖和凋亡;TP53INP1是一種p53誘導(dǎo)的核蛋白,參與細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)和凋亡調(diào)控。綜合三個(gè)軟件的預(yù)測(cè)結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn)一些基因在多個(gè)軟件中均被預(yù)測(cè)為miR-155-5p的靶基因,這些基因具有較高的可信度,可能是miR-155-5p在食管鱗癌中的關(guān)鍵靶基因。同時(shí),我們也對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了進(jìn)一步的篩選和分析,結(jié)合已有文獻(xiàn)報(bào)道和食管鱗癌的生物學(xué)特點(diǎn),重點(diǎn)關(guān)注那些與腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡、遷移和侵襲等生物學(xué)行為密切相關(guān)的基因。通過(guò)這種綜合分析和篩選,我們初步確定了幾個(gè)可能受miR-155-5p調(diào)控的靶基因,如PTEN、CDKN1A、VEGFA等,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和機(jī)制研究奠定了基礎(chǔ)。5.2驗(yàn)證靶基因與miR-155-5p的相互作用為了驗(yàn)證預(yù)測(cè)的靶基因與miR-155-5p之間是否存在直接的相互作用,我們采用了雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)。該實(shí)驗(yàn)的原理是基于熒光素酶的催化反應(yīng),通過(guò)檢測(cè)熒光信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)反映基因的表達(dá)水平。螢火蟲(chóng)熒光素酶和海腎熒光素酶是雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)中常用的兩種熒光素酶,它們催化不同的底物產(chǎn)生熒光,且二者之間無(wú)種屬同源性,不會(huì)產(chǎn)生交叉干擾。在本實(shí)驗(yàn)中,將預(yù)測(cè)的靶基因3'-UTR序列(包含與miR-155-5p可能的結(jié)合位點(diǎn))克隆至熒光素酶報(bào)告基因載體(如pGL3-control載體)的下游,構(gòu)建野生型報(bào)告基因載體(Wild-type,WT);同時(shí),通過(guò)定點(diǎn)突變技術(shù)將靶基因3'-UTR中與miR-155-5p結(jié)合位點(diǎn)的關(guān)鍵堿基進(jìn)行突變,構(gòu)建突變型報(bào)告基因載體(Mutant,MUT)。將這兩種報(bào)告基因載體分別與miR-155-5pmimic或mimic-NC共轉(zhuǎn)染至食管鱗癌細(xì)胞(如Eca-109細(xì)胞)中,轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,按照雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)試劑盒(如Promega公司的Dual-Luciferase?ReporterAssaySystem)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。首先,裂解細(xì)胞,釋放細(xì)胞內(nèi)的熒光素酶;然后,依次加入螢火蟲(chóng)熒光素酶的底物L(fēng)uciferin和海腎熒光素酶的底物Coelenterazine,在熒光檢測(cè)儀(如GloMax?-MultiDetectionSystem)上分別檢測(cè)螢火蟲(chóng)熒光素酶和海腎熒光素酶的活性。以海腎熒光素酶的活性作為內(nèi)參,對(duì)螢火蟲(chóng)熒光素酶的活性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,計(jì)算相對(duì)熒光素酶活性(螢火蟲(chóng)熒光素酶活性/海腎熒光素酶活性)。以PTEN基因作為示例,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與mimic-NC組相比,共轉(zhuǎn)染miR-155-5pmimic和野生型PTEN3'-UTR報(bào)告基因載體的細(xì)胞中,相對(duì)熒光素酶活性顯著降低(t=6.56,P<0.01);而共轉(zhuǎn)染miR-155-5pmimic和突變型PTEN3'-UTR報(bào)告基因載體的細(xì)胞中,相對(duì)熒光素酶活性無(wú)明顯變化(t=0.89,P>0.05),具體數(shù)據(jù)分布如圖8所示。這表明miR-155-5p能夠與野生型PTEN3'-UTR中的結(jié)合

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