核糖體蛋白R(shí)PS15A促進(jìn)白血病U937細(xì)胞惡性增殖的分子機(jī)制研究
本文關(guān)鍵詞: 白血病 核糖體蛋白S15a RNA干擾 凋亡 基因芯片 出處:《山東大學(xué)》2016年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:白血病是一類臨床常見的血液系統(tǒng)惡性腫瘤,近年來白血病的發(fā)病率和致死率呈上升趨勢,其預(yù)后差,致死率高。據(jù)統(tǒng)計(jì),在歐美國家白血病的發(fā)病率最高,約為3.2~7.4/10萬。在中國,隨著環(huán)境污染日益嚴(yán)重,白血病的發(fā)病率也呈逐年上升的趨勢。雖然已有大量研究數(shù)據(jù)表明多數(shù)白血病的發(fā)病原因與基因突變有關(guān)。目前深入研究白血病發(fā)病機(jī)制,不斷尋找白血病新的作用靶點(diǎn),開發(fā)治療白血病的特異性藥物,已成為臨床學(xué)者和科學(xué)工作者需要面臨的重大挑戰(zhàn)和任務(wù)。近幾年,針對(duì)白血病的主要的治療方法是以化療、放療及骨髓造血干細(xì)胞移植治療為主,但因化療的副反應(yīng)大,而造血干細(xì)胞移植費(fèi)用高昂,患者一般都難以承受。隨著分子生物學(xué)的不斷進(jìn)步,探索腫瘤的發(fā)病機(jī)制正逐漸開始成為人們研究的熱點(diǎn)。大量的研究表明,多種分子共同參與了白血病的發(fā)生發(fā)展,這些分子大多在細(xì)胞增殖,分化及凋亡中起關(guān)鍵作用。目前,有研究表明發(fā)生在核糖體生物合成和蛋白質(zhì)翻譯階段的異常會(huì)影響細(xì)胞生長及周期進(jìn)程,進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。許多的研究報(bào)道都發(fā)現(xiàn),核糖體蛋白在生物體內(nèi)表達(dá)異常、突變或失調(diào)都能為腫瘤的發(fā)生發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。核糖體蛋白質(zhì)(Ribosomal Protein),也簡稱為核糖體蛋白(RP),它是參與構(gòu)成核糖體的所有蛋白質(zhì)的統(tǒng)稱,RP是構(gòu)成核糖體的主要成份,在核糖體的翻譯過程中發(fā)揮重要作用。目前研究發(fā)現(xiàn)很多核糖體蛋白在其合成過程中受到轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控。而細(xì)胞中的磷酸化、泛素化等蛋白酶體降解途徑也參與了核糖體蛋白轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控,它可介導(dǎo)蛋白質(zhì)的生物合成,具有參與DNA修復(fù)、細(xì)胞發(fā)育、細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化及細(xì)胞凋亡等,在細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)生物合成中發(fā)揮重要作用。最近研究證實(shí)核糖體蛋白參與調(diào)控生物細(xì)胞的癌變過程。核糖體蛋白通常在惡性腫瘤細(xì)胞特異性高表達(dá),從而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞增殖,侵襲和遷移的能力。核糖體蛋白作為多數(shù)腫瘤的致瘤基因,參與了多種癌癥的發(fā)生和發(fā)展,包括食管癌,胃癌,肺癌等多種惡性腫瘤,是當(dāng)前靶向癌癥治療研究的熱點(diǎn)。RPS15A基因是核糖體蛋白基因家族中的一員。RPS15A基因位于染色體16p13上,具有包含5個(gè)外顯子的393bp的編碼區(qū)。RPS15A基因的表達(dá)受多個(gè)基因調(diào)控,在結(jié)構(gòu)上RPS15A基因與原核生物RPS8基因高度同源。最新的一項(xiàng)薈萃分析表明RPS15A在星形細(xì)胞瘤、結(jié)直腸癌以及前列腺癌中均表達(dá)升高。另外,越來越多的研究也證實(shí)RPS15A基因參與體內(nèi)一些如肝癌、骨肉瘤、肺癌等腫瘤的生長過程。但是該基因在白血病中的相關(guān)作用尚未有報(bào)道。小干擾RNA (siRNA)使目的mRNA發(fā)生特異性降解,從而導(dǎo)致目的基因沉默的現(xiàn)象被稱為RNA干擾(RNA interference, RNAi)。此現(xiàn)象廣泛的存在于自然界中,RNAi主要是在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控靶基因的表達(dá),在生物體的進(jìn)化過程中,當(dāng)出現(xiàn)病毒感染、重復(fù)序列或突變引發(fā)的基因組不穩(wěn)定性時(shí)觸發(fā)的一種保護(hù)機(jī)制。通過RNA干擾機(jī)制可以使正在進(jìn)化的生物體形成一種能抵御外部侵害的保護(hù)機(jī)制,這種保護(hù)機(jī)制在穩(wěn)定基因組免受外來侵害的過程中也起重要作用。RNA干擾能夠在目的細(xì)胞中敲除靶基因的表達(dá),因其特異性高、基因敲除徹底等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用于探索基因在人類疾病中的功能,特別是在腫瘤治療領(lǐng)域。因此本課題運(yùn)用RNA干擾技術(shù)特異性的敲除RPS15A基因的表達(dá),研究其在白血病細(xì)胞中的功能表型變化,并進(jìn)一步探索RPS15A引發(fā)白血病可能的分子機(jī)制。首先,構(gòu)建RPS15A基因的敲減及過表達(dá)慢病毒載體,包裝病毒顆粒并感染人白血病細(xì)胞系U937細(xì)胞,采用實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(eal time PCR)和Western印跡法(Western blot)分別驗(yàn)證RPS15A基因在mRNA水平和蛋白水平的表達(dá)變化,確定其干擾效率。其次,采用噻唑藍(lán)(MTT)比色法檢測細(xì)胞增殖能力;流式細(xì)胞儀檢測RPS15ARNAi慢病毒感染白血病細(xì)胞后細(xì)胞周期分布情況及凋亡變化,觀察并分析RPS15A基因?qū)Π籽〖?xì)胞增殖、細(xì)胞周期分布及凋亡的影響。結(jié)果表明,沉默RPS15A基因能有效抑制白血病細(xì)胞中RPS15A基因在mRNA和蛋白水平的表達(dá);感染干擾慢病毒后,白血病細(xì)胞的增殖能力明顯受到抑制,說明RPS15A在白血病的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。流式細(xì)胞術(shù)的分析表明敲除白血病細(xì)胞的RPS15A基因后,細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期,同時(shí)凋亡細(xì)胞也顯著增加。綜上所述,RPS15A基因在體外主要影響白血病細(xì)胞的增殖,同時(shí),RPS15A基因可作為新的潛在靶基因,為未來白血病的治療研究提供新的治療方法。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:R733.7
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本文編號(hào):1533334
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