線粒體融合蛋白2在肝細(xì)胞肝癌中作用機(jī)制的研究
本文選題:線粒體融合蛋白2 + 線粒體。 參考:《浙江大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:目前,肝細(xì)胞性肝癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)是我國(guó)最常見的惡性腫瘤疾病,占我國(guó)惡性腫瘤死亡原因的第二位,肝癌早期往往不易發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致多數(shù)患者不能接受手術(shù)治療,仍缺乏有效的治療方法。腫瘤的形成多與過度活化的細(xì)胞增殖以及受抑制的細(xì)胞凋亡相關(guān)。目前的研究熱點(diǎn)及針對(duì)肝癌的治療方法也主要是通過各種手段抑制腫瘤細(xì)胞的異常增殖、促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡。細(xì)胞增殖抑制基因(hyperplasia suppressor gene, HSG)是利用差異顯示技術(shù)得到的一個(gè)與高血壓相關(guān)的新基因,可以抑制血管平滑肌細(xì)胞的增殖、促進(jìn)其凋亡,并在后續(xù)研究中發(fā)現(xiàn)HSG蛋白也參與調(diào)節(jié)線粒體融合,因此也被稱為線粒體融合蛋白2(MFN2)。隨著研究的深入,進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)MFN2跟很多腫瘤的惡性生物學(xué)特征相關(guān),提示MFN2可能與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān);同時(shí),也有部分研究發(fā)現(xiàn),MFN2可以促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡,因此也逐漸成為腫瘤研究的熱點(diǎn)。第一部分MicroRNA-761在肝癌中低表達(dá)并通過抑制線粒體融合蛋白2表達(dá)影響肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)目的:線粒體融合蛋白2(mitofusin-2, MFN2)是錨定在線粒體外膜的調(diào)節(jié)蛋白,是線粒體融合蛋白家族的重要成員,負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)相鄰線粒體外膜的融合,對(duì)維持線粒體分裂、融合的平衡以及線粒體的穩(wěn)態(tài)起到重要作用。越來越多的研究顯示,MFN2可能為一個(gè)新的抑癌基因,并且在惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中起到重要的作用。MFN2在多個(gè)腫瘤中低表達(dá)的原因,以及是否受到miRNAs的調(diào)節(jié),并沒有被闡明。本實(shí)驗(yàn)旨在闡明肝癌細(xì)胞中MFN2的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)機(jī)制。方法:通過網(wǎng)站(target scan)預(yù)測(cè)分析得到MFN2基因的潛在miRNA-miRNA-761,運(yùn)用熒光素酶雙報(bào)告實(shí)驗(yàn)確認(rèn)能其能直接調(diào)節(jié)MFN2基因;通過qRT-PCR分析其在肝癌組織中的表達(dá)量,以及其表達(dá)量與MFN2表達(dá)量的關(guān)系。外源性導(dǎo)入miRNA-mimic和inhibitor,分析其對(duì)肝癌細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡、線粒體膜電位、活性氧水平以及細(xì)胞侵襲遷移的影響;構(gòu)建裸鼠原位肝癌移植模型,闡明miRNA在體內(nèi)對(duì)肝癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移的作用。結(jié)果:MiRNA-761可以直接作用于MFN2的3'-UTR區(qū),并可在mRNA和蛋白水平調(diào)節(jié)其表達(dá);MiRNA-761在肝癌組織中低表達(dá),并且表達(dá)量與MFN2呈負(fù)相關(guān)性;MiRNA-761抑制劑可以降低線粒體膜電位,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,并在體內(nèi)外抑制肝癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。結(jié)論:MiRNA-761抑制劑可以通過上調(diào)MFN2的表達(dá),損傷線粒體功能,從而導(dǎo)致肝癌細(xì)胞增殖受到抑制,并促進(jìn)肝癌細(xì)胞凋亡。第二部分 線粒體融合蛋白2表達(dá)相關(guān)基因神經(jīng)導(dǎo)航分--子-3與肝癌預(yù)后的相關(guān)性分析目的:闡明與MFN2表達(dá)相關(guān)的基因,進(jìn)一步研究MFN2的作用機(jī)制;通過生存分析找尋肝癌患者預(yù)后的相關(guān)分子標(biāo)志,為肝癌的治療提供潛在的治療靶點(diǎn)。方法:通過表達(dá)譜芯片分析過表達(dá)MFN2后,肝癌細(xì)胞中mRNA水平的變化;通過免疫組織化學(xué)法檢測(cè)肝癌組織中神經(jīng)導(dǎo)航分子3(Neuron navigator 3, NAV3)的含量;聯(lián)合MFN2及NAV3對(duì)肝癌患者進(jìn)行生存分析;檢測(cè)NAV3過表達(dá)后對(duì)肝癌細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲、凋亡的影響。結(jié)果:表達(dá)譜芯片顯示NAV3表達(dá)量與MFN2密切相關(guān)。NAV3在肝癌組織中的表達(dá)量與患者的預(yù)后、腫瘤的大小、腫瘤分化以及AJCC分期有關(guān)。聯(lián)合NAV3和MFN2進(jìn)行生存分析可以提供更好的預(yù)測(cè)價(jià)值;在肝癌細(xì)胞系中過表達(dá)NAV3可以抑制細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移侵襲、促進(jìn)細(xì)胞凋亡,并在體內(nèi)抑制裸鼠皮下移植瘤的生長(zhǎng)。結(jié)論:本實(shí)驗(yàn)證明,NAV3表達(dá)量與MFN2相關(guān),并在肝癌中起到重要作用。低表達(dá)NAV3的患者預(yù)示著較差的預(yù)后,NAV3可以作為肝癌患者的預(yù)后分子標(biāo)記,也是肝癌的潛在治療靶點(diǎn)。
[Abstract]:At present, Hepatocellular carcinoma (HCC) is the most common malignant tumor in China, which accounts for second of the causes of the death of malignant tumors in China. The early liver cancer is often difficult to detect in the early stage of the liver cancer, which causes most patients to be unable to receive surgical treatment and still lacks effective treatment methods. Hyperplasia suppressor gene (HSG) is a new basis for the use of differential explicit techniques to inhibit the proliferation of cancer cells and promote the apoptosis of cancer cells. Because it can inhibit the proliferation of vascular smooth muscle cells and promote its apoptosis, it is found that HSG protein is also involved in regulating mitochondrial fusion in subsequent studies. Therefore, it is also known as mitochondrial fusion protein 2 (MFN2). With the further research, it is found that MFN2 is associated with the malignant biological characteristics of many tumors, suggesting that MFN2 may be associated with the occurrence of tumors. At the same time, some studies have found that MFN2 can promote the apoptosis of cancer cells, and therefore gradually become a hot spot in cancer research. The first part is the low expression of MicroRNA-761 in liver cancer and the effect of inhibiting the expression of mitochondrial fusion protein 2 to affect the growth of hepatoma cells: the mitofusin-2 (MFN2) is anchored. The regulatory protein of the mitochondrial membrane, an important member of the mitochondrial fusion protein family, is responsible for regulating the fusion of adjacent mitochondrial membrane and plays an important role in maintaining mitochondrial division, fusion balance and the homeostasis of mitochondria. More and more studies have shown that MFN2 may be a new tumor suppressor gene and in the occurrence of malignant tumor. This study aims to elucidate the post transcriptional regulation mechanism of MFN2 in hepatoma cells. Methods: the potential miRNA-miRNA-761 of the MFN2 gene was obtained through the web site (target scan) prediction analysis and the use of luciferase double. The experiment confirmed that the MFN2 gene could be directly regulated, and the expression of its expression in liver cancer tissue was analyzed by qRT-PCR and the relationship between its expression and the expression of MFN2. Exogenous miRNA-mimic and inhibitor were introduced, and the effects on the proliferation, apoptosis, mitochondrial membrane potential, active oxygen level and cell invasion and migration of hepatoma cells were analyzed. A model of orthotopic liver cancer transplantation in nude mice was constructed to elucidate the effect of miRNA on the proliferation and metastasis of hepatoma cells in vivo. Results: MiRNA-761 can directly act on the 3'-UTR region of MFN2 and regulate its expression at the level of mRNA and protein; the expression of MiRNA-761 in the liver cancer tissues is low, and the amount of the expression is negatively correlated with the MFN2; MiRNA-761 inhibitors It can reduce the mitochondrial membrane potential, promote cell apoptosis and inhibit the proliferation and metastasis of hepatoma cells in vivo and in vitro. Conclusion: MiRNA-761 inhibitor can inhibit the proliferation of hepatoma cells by up regulation of MFN2 expression and damage mitochondrial function, and promote the apoptosis of hepatoma cells. The second part of mitochondrial fusion protein 2 expression phase Correlation analysis of gene neuronavigation score - sub-3 and prognosis of hepatocellular carcinoma Objective: to elucidate the genes associated with MFN2 expression, to further study the mechanism of MFN2, to find the molecular markers of the prognosis of liver cancer by survival analysis, and to provide potential therapeutic targets for the treatment of liver cancer. Changes in the level of mRNA in hepatoma cells after MFN2; the content of neuronavigation molecule 3 (Neuron navigator 3, NAV3) in liver cancer tissue was detected by immunohistochemistry; the survival analysis of patients with hepatocellular carcinoma combined with MFN2 and NAV3; the effects of NAV3 overexpression on the proliferation, metastasis, invasion and apoptosis of hepatoma cells. Results: expression profiles The expression of NAV3 expression and MFN2 closely related to the expression of.NAV3 in liver cancer tissues is related to the prognosis of the patients, the size of the tumor, the differentiation of the tumor and the staging of AJCC. The survival analysis of NAV3 and MFN2 can provide better predictive value; the overexpression of NAV3 in the hepatoma cell line can inhibit cell proliferation, metastasis and invasion. Apoptosis, and inhibit the growth of subcutaneous transplanted tumor in nude mice in vivo. Conclusion: this experiment shows that the expression of NAV3 is associated with MFN2 and plays an important role in liver cancer. The patients with low expression of NAV3 indicate a poor prognosis. NAV3 can be used as a molecular marker for the prognosis of liver cancer, and also a potential target for the treatment of liver cancer.
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:R735.7
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