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转录调控客户文章 | 结肠瘤-结肠癌转化过程中miRNA功能探究
发布日期:2018-01-16浏览:
 
Mecp2-mediated Epigenetic Silencing of miR-137 Contributes to Colorectal Adenoma-Carcinoma Sequence and Tumor Progression via Relieving the Suppression of c-Met
 
杂志:Scientific Reports   IF: 4.259  发表时间:2017.03  
应用:miRNA-mRNA  单位:复旦大学附属中山医院
 
结肠癌(CRC)是目前最常见的癌症之一,也是癌症致死的第三个诱因。尽管分子生物学快速发展,但CRC的发生发展机制仍然不清楚。大量研究显示miRNA在多种类型的癌症中发挥作用,但在结肠瘤-结肠癌转化过程(ACS)和结肠癌进展中的功能知之甚少。
 
本文研究人员,结合miRNA测序/miRNA测序、CRC细胞系及小鼠模型过表达实验、ChIP等多个实验来探究miRNA在结肠瘤-结肠癌转化过程中的功能。
 
研究主要得到以下发现:
 
以上结果综合说明,在CRC发展过程中miR-137-c-Met关系起着关键作用,而Mecp2调节的表观沉默会导致miR-137的下调。
 
主要结果解读
 
MiR-137与ACS及CRC进展有关
 
作者对来自6个病人的18个ACS组织进行miRNA测序,与正常组织相比,在ACS中鉴定出15个差异的miRNA (Fig.1a),其中miR-137下调。qRT-PCR实验显示,miR-137在30个瘤组织和70个癌组织中的表达与正常组织相比有明显差异,并且在肿瘤组织中显著下调((Fig. 1b, 1c)。临床病理分析显示miR-137与肿瘤TMN及转移均呈负相关(Fig.1d, 1e)。
 
Figure 1 ACS组织中差异miRNA的聚类分析及miR-137的qRT-PCR验证结果
 
体外过表达miR-137可抑制CRC细胞增殖,克隆,迁移和侵袭
 
作者选了6个结肠癌细胞系和一个正常黏膜细胞系NCM640,发现miR-137在癌细胞中表达量显著低于正常细胞(Fig. 2a)。通过慢病毒转染方法(LV.miR-137)使miR-137在HCT116和LoVo癌细胞中过表达,与阴性对照组(LV.NC)比较,细胞增殖明显降低(Fig. 2b),克隆形成能力被抑制(Fig. 2c)。另外,细胞迁移和侵袭也被抑制 (Fig. 2d,e)。总之,miR-137在CRC发展中扮演着肿瘤抑制器的角色。
 
Figure 2. miR-137对结肠癌细胞HCT116和LoVo增殖,克隆,迁移和侵袭的影响
 
体内过表达miR-137可抑制结直肠肿瘤生长和肝转移
 
将 LV.miR-137 或LV.NC稳定转染到裸鼠体内,与阴性对照组相比,转染miR-137的大鼠肿瘤体积明显变小(Fig. 3a,b),而且肝转移结节也更少(Fig. 3c,d)。与体外实验结果一致,miR-137的过表达可抑制结肠癌的发展和肝转移。
 
Figure 3.  miR-137在体内可控制结肠癌的生长和肝转移
 
miR-137通过负调节c-Met影响ACS和肿瘤进展
 
通过生物信息分析miR-137的靶基因,找到c-Met,因为c-Met被报道参与各种恶性肿瘤并且被预测是miR-137的靶基因。体内和体外实验显示miR-137过表达导致c-Met的减少 ,反之miR-137的敲低导致c-Met的增加(Fig. 4a,b)。c-Met与miR-137表达负相关(Fig. 4c,d)。
 
Figure 4.  c-Met是miR-137的一个靶基因,被miR-137负调节
 
Mecp2表观沉默miR-137,减弱对c-Met的抑制,促进ACS和肿瘤的进展
 
作者对来自6个病人的18个结肠ACS组织进行mRNA测序,发现有35个表观遗传基因在ACS和正常组织间差异表达,Mecp2在ACS中一直是上调的 (Fig. 5a)。Mecp2是DNA甲基CpG结合蛋白,已被报道在成人神经干细胞中表观调控miR-137。CHIP实验显示Mecp2直接结合在miR-137的启动子区。另外,当Mecp2在结肠癌细胞过表达时,miR-137表达明显下降 (Fig. 5b),而c-Met的表达会增加(Fig. 5c)。Western blot实验也证实了该结果(Fig. 5d)。作者进一步将Mecp2和miR-137转染到癌细胞,miR-137表达被恢复后,c-Met表达则被抑制。以上结果显示了MeCP2-miR-137-c-Met调节级联信号通路(Fig. 6)。
 
Figure 5.  ACS组织中差异基因的聚类分析及在CRC癌细胞系中Mecp2调节miR-137表达的验证
 
Figure 6.  Mecp2过表达可削弱miR-137对c-Met的抑制作用
 
参考文献
Chen T, Cai S L, Li J, et al. Mecp2-mediated Epigenetic Silencing of miR-137 Contributes to Colorectal Adenoma-Carcinoma Sequence and Tumor Progression via Relieving the Suppression of c-Met[J]. Scientific Reports, 2017, 7.
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