【摘要】：小腸對(duì)電離輻射高度敏感,是腹部和盆腔腫瘤的放射治療以及核事故暴露的主要損傷部位。射線作用于腸上皮,造成放射性腸損傷,可引起厭食,嘔吐,腹瀉,脫水,全身感染,甚至死亡。目前,沒有有效的方法來預(yù)防或治療放射性腸損傷。環(huán)狀RNA(Circular RNA,circRNA)是一大類非編碼RNA,其在生理功能調(diào)控及疾病的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用,然而,circRNAs在放射性腸損傷中的作用及機(jī)制尚不明確。本課題探究了 ircRNAs在放射性腸損傷中的作用。首先,將小鼠分為對(duì)照組和照射組,照射組小鼠給予14 Gy腹腔照射,建立小鼠放射性腸損傷模型,并通過病理實(shí)驗(yàn)等指標(biāo)確保模型建立成功;繼而對(duì)對(duì)照組和照射組小鼠空腸組織進(jìn)行circRNA測序,共檢測出2751個(gè)circRNAs,并篩選出90個(gè)差異表達(dá)的circRNAs;對(duì)差異表達(dá)的circRNAs靶向的mRNAs進(jìn)行GO和KEGG信號(hào)通路分析,結(jié)果表明這些circRNAs參與細(xì)胞因子分泌和MAPK信號(hào)通路,為深入研究circRNAs參與放射性腸損傷的機(jī)制提供依據(jù)。其次,在照射后顯著上調(diào)的circRNAs中,通過qRT-PCR實(shí)驗(yàn)篩選到一個(gè)新型circRNA,命名為circDmbt1_3456;該circRNA具有明顯的組織特異性,即只在腸道有高水平表達(dá),因此猜測其與放射性腸損傷密切相關(guān)。然后,在小鼠小腸上皮細(xì)胞中過表達(dá)circDmbt1_3456,在細(xì)胞水平上研究其對(duì)輻射敏感性及DNA損傷修復(fù)的影響�？寺⌒纬蓪�(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)過表達(dá)circDmbt1_3456可起到增強(qiáng)輻射抗性的作用,彗星實(shí)驗(yàn)和γ-H2AX免疫熒光實(shí)驗(yàn)證明,過表達(dá)circDmbt1_3456可起到降低輻射誘導(dǎo)的DNA損傷作用,流式細(xì)胞術(shù)實(shí)驗(yàn)檢測周期發(fā)現(xiàn)過表達(dá)circDmbt1_3456可起到降低輻射誘導(dǎo)的G2/M期阻滯作用,Rad51免疫熒光實(shí)驗(yàn)證明過表達(dá)circDmbt1_3456可增強(qiáng)Rad51介導(dǎo)的DNA損傷修復(fù)。最后,初步探究了circDmbt1_3456可能的作用機(jī)制。RNA pull down和RNA IP實(shí)驗(yàn)證明circDmbt1_3456可能通過和Parp1蛋白結(jié)合,從而介導(dǎo)下游功能。綜上,該研究確定了在放射腸損傷過程中發(fā)生變化的circRNAs,并對(duì)照射后顯著上調(diào)的circDmbt1_3456在DNA損傷/修復(fù)中的影響及機(jī)制做了初步探究。本課題較為系統(tǒng)的研究了 circRNAs與放射腸損傷的關(guān)系,為放射腸損傷的研究開辟新思路。近期研究發(fā)現(xiàn)環(huán)鳥苷酸-腺苷酸合成酶(cyclic GMP-AMP synthase,cGAS)和干擾素基因刺激物(stimulator of interferon genes,STING)在腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment,TME)的先天性和適應(yīng)性抗腫瘤免疫中發(fā)揮關(guān)鍵作用。然而,關(guān)于癌細(xì)胞中cGAS-STING信號(hào)傳導(dǎo)的調(diào)節(jié)知之甚少。本研究探究了 cGAS和STING在癌癥中的作用。首先,用STING激動(dòng)劑2',3'-cGAMP處理腫瘤細(xì)胞,可使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生CCL5,CXCL10和CXCL11等細(xì)胞因子,這些細(xì)胞因子可作為免疫細(xì)胞的化學(xué)引誘劑。同源腫瘤模型、免疫缺陷小鼠移植瘤模型和自發(fā)乳腺腫瘤模型中,瘤內(nèi)注射2',3'-cGAMP均可誘導(dǎo)腫瘤消退。其次,進(jìn)一步探究cGAS蛋白在腫瘤進(jìn)程中的影響。結(jié)腸癌MC38細(xì)胞移植瘤模型中,移植Mb21d1基因(編碼小鼠cGAS)敲除的細(xì)胞,與野生型細(xì)胞相比,體內(nèi)移植腫瘤生長顯著減慢。在乳腺癌中進(jìn)行免疫組織化學(xué)(immunohistochemistry,IHC)染色,發(fā)現(xiàn)cGAS和STING蛋白在腫瘤間存在異質(zhì)性表達(dá)。與正常乳腺組織相比,乳腺癌組織中的STING表達(dá)顯著升高,cGAS蛋白表達(dá)顯著降低,癌細(xì)胞中相對(duì)較低水平的cGAS蛋白質(zhì)表達(dá),與更好的臨床結(jié)果相關(guān)。最后,在一項(xiàng)乳腺癌患者的回顧性隊(duì)列中,我們發(fā)現(xiàn)cGAS和STING在腫瘤細(xì)胞中的雙陰性表達(dá)與較低的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn),和較長的總生存期和無進(jìn)展生存期顯著相關(guān)�？傊�,這些數(shù)據(jù)表明cGAS-STING信號(hào)功能紊亂,包括腫瘤細(xì)胞中的異常蛋白質(zhì)表達(dá)或活化,可促進(jìn)不可控的腫瘤生長,這提示我們可針對(duì)腫瘤治療中異常的cGAS-STING信號(hào)進(jìn)行精準(zhǔn)靶向治療。
【圖文】：

ＣｉｒｃＲＮＡ是一類特殊的非編碼ＲＮＡ，廣泛存在于真核細(xì)胞中。ｃｉｒｃＲＮＡ是逡逑由前體ＲＮＡ分子經(jīng)反向剪切后，將剪接供體連接到上游剪接受體形成的閉合環(huán)逡逑狀結(jié)構(gòu)［１９１邋（圖１），由于其缺乏５’和３’末端，ｃｉｒｃＲＮＡ與ｍＲＮＡ相比更穩(wěn)定，逡逑可抵抗邋ＲＮａｓｅＲ［２（）］。逡逑１９７６年，，Ｓａｎｇｅｒ［２１］等人在研宄類病毒作為植物病原體發(fā)揮作用時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)逡逑了第一個(gè)ｃｉｒｃＲＮＡ。他們發(fā)現(xiàn)類病毒ＲＮＡ不能在其５’或３’末端被酶標(biāo)記，也不逡逑能被蛇毒磷酸二酯酶降解，電子顯微鏡顯示了類病毒ＲＮＡ的單鏈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，隨逡逑后類病毒核苷酸序列的測序結(jié)果明確證明了類病毒確實(shí)是真正的環(huán)狀ＲＮＡ［２２］。逡逑緊接著在單細(xì)胞真核生物１２３１和古細(xì)菌［２４］中發(fā)現(xiàn)ｃｉｒｃＲＮＡ，但直到２０世紀(jì)９０年逡逑代才在真核生物中鑒定了環(huán)狀ＲＮＡ的存在。１９９１年，Ｎｉｇｒｏ［２５］等人發(fā)現(xiàn)人類逡逑ＤＣＣ基因轉(zhuǎn)錄了四個(gè)潛在的環(huán)狀ＲＮＡ轉(zhuǎn)錄本。一年后，Ｃａｐｅ］［２６］在成年鼠睪丸逡逑細(xì)胞中描述了由Ｓｒｙ基因產(chǎn)生的環(huán)狀ＲＮＡ分子。雖然１９７６年就發(fā)現(xiàn)了逡逑ｃｉｒｃＲＮＡ的存在，ｃｉｒｃＲＮＡｓ邋—直被認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄噪聲，不被重視，直到２０１２年，逡逑Ｓａｌｚｍａｎｐ７］等人通過ＲＮＡ－Ｓｅｑ方法

圖２．邋ｃｉｒｃＲＮＡ的生物形成
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R730.55;R-332

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本文編號(hào)：2626582