發(fā)布時(shí)間：2018-10-12 11:03

【摘要】：胃癌的發(fā)病與進(jìn)展是多基因參與、多步驟相關(guān)的復(fù)雜過程，最終使細(xì)胞的正常生物學(xué)行為向惡性細(xì)胞轉(zhuǎn)變。單一分子（基因/蛋白質(zhì)）的研究往往是片面的，系統(tǒng)、全面的檢測胃癌中的基因變化有助于無遺漏的探索胃癌相關(guān)的基因改變機(jī)制。在轉(zhuǎn)錄組(Transcriptome)層面進(jìn)行分析，人類基因組被轉(zhuǎn)錄生成mRNA分子，檢測細(xì)胞或組織中轉(zhuǎn)錄組mRNA表達(dá)情況有助于準(zhǔn)確地了解生命體全局的基因表達(dá)信息，，還能夠?yàn)榧膊〉脑\斷提供系統(tǒng)的分子機(jī)制。生命體由分子(DNA、RNA、蛋白等)之間互相作用、彼此調(diào)控與被調(diào)控的動(dòng)態(tài)體系構(gòu)成，分析基因之間的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)對(duì)研究機(jī)體的生理及病理狀態(tài)尤為關(guān)鍵，而轉(zhuǎn)錄組層面的基因表達(dá)數(shù)據(jù)便為此提供了豐富的數(shù)據(jù)信息。 在生命體全局的基因調(diào)控領(lǐng)域，轉(zhuǎn)錄因子(transcription factor，TFs)扮演著至關(guān)重要的角色，是真核生物中調(diào)節(jié)基因表達(dá)的主要調(diào)控因子。不同的轉(zhuǎn)錄因子之間也存在著調(diào)控與被調(diào)控關(guān)系，這種普遍的協(xié)同調(diào)控維持了基因組相對(duì)穩(wěn)定的表達(dá)活性。一些關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的功能失調(diào)導(dǎo)致其靶基因表達(dá)異常，促進(jìn)了疾病如癌癥的發(fā)生及進(jìn)展。缺氧誘導(dǎo)因子1α (hypoxia inducible factor-1alpha, HIF-1α,也稱低氧誘導(dǎo)因子1α)是參與低氧環(huán)境下細(xì)胞適應(yīng)性調(diào)節(jié)的核心轉(zhuǎn)錄因子。HIF-1α的靶基因眾多，在血管生成、細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移、細(xì)胞增殖等腫瘤相關(guān)特性方面發(fā)揮了重要的調(diào)控作用。研究表明HIF-1α在胃癌中呈表達(dá)活躍狀態(tài)，但多數(shù)傾向于探討HIF-1α和/或其特定一個(gè)/數(shù)個(gè)靶基因?qū)ξ赴┑挠绊�，鮮有對(duì)胃癌中HIF-1α相關(guān)的系統(tǒng)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究報(bào)道。 鑒于此，本研究旨在系統(tǒng)、全面的解析胃癌中與HIF-1α相關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的表達(dá)模式，并進(jìn)一步探討干預(yù)HIF-1α表達(dá)后對(duì)胃癌細(xì)胞株生物學(xué)行為的影響。研究運(yùn)用Affymetrix基因表達(dá)譜芯片，篩選出了胃癌組織中的差異基因表達(dá)譜；整合轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件數(shù)據(jù)庫TRED (Transcriptional Regulatory Element Database)信息，構(gòu)建了胃癌組織中存在著差異調(diào)控的HIF-1α相關(guān)轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；在細(xì)胞層面進(jìn)行siRNA干擾HIF-1α表達(dá)，觀察HIF-1α對(duì)胃癌細(xì)胞SGC-7901增殖、凋亡及細(xì)胞周期等生物學(xué)行為的影響。具體工作報(bào)告如下： 1、胃癌組織差異基因表達(dá)譜的分析 為了分析胃癌組織基因組的mRNA表達(dá)情況，實(shí)驗(yàn)以5對(duì)胃癌及相應(yīng)的癌旁組織（視為正常組）為研究對(duì)象，運(yùn)用Affymetrix外顯子芯片(Affymetrix GeneChip HumanExon1.0ST)檢測組織樣本中的基因探針峰度值，基于Limma算法對(duì)癌癥vs.正常組織進(jìn)行差異基因篩選，共得到胃癌組織中存在著2547個(gè)差異基因(fold change2, P 0.05, FDR 0.05)，其中2422個(gè)基因表達(dá)上調(diào)，125個(gè)基因表達(dá)下調(diào)。以差異基因?yàn)檠芯繉?duì)象，進(jìn)行功能顯著性分析(Gene Oocology-Analysis)，得到差異基因所顯著影響的功能條目，包含102個(gè)顯著上調(diào)的GO-Term (P 0.01)和11個(gè)顯著下調(diào)的GO-Term (P0.01)�；诓町惢蜃隽诵盘�(hào)通路分析(Pathway-Analysis)，得到43個(gè)顯著上調(diào)的Pathway-Term (P 0.01)和5個(gè)顯著下調(diào)的Pathway-Term (P 0.05)。此部分研究為尋找胃癌相關(guān)致病基因提供了數(shù)據(jù)信息及理論依據(jù)。 2、胃癌組織中異常的HIF-1α相關(guān)轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建及分析 以胃癌組織差異基因表達(dá)譜為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，整合TRED轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件數(shù)據(jù)庫，我們構(gòu)建了胃癌中存在著表達(dá)失調(diào)的HIF-1α相關(guān)轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。該基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以轉(zhuǎn)錄因子HIF-1α NF-κB1BRCA1STAT3STAT1為調(diào)控支架，包含著82個(gè)基因（轉(zhuǎn)錄因子在內(nèi)）共組成了95種調(diào)控方式，其中79個(gè)基因表達(dá)上調(diào)，3個(gè)基因表達(dá)下調(diào)。DAVID (Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery)疾病關(guān)聯(lián)分析顯示網(wǎng)絡(luò)中82個(gè)基因分別與癌癥、炎癥、心血管疾病、免疫系統(tǒng)疾病顯著相關(guān)(P 0.01)。網(wǎng)絡(luò)中7個(gè)基因受到了兩個(gè)及兩個(gè)以上轉(zhuǎn)錄因子的同時(shí)調(diào)控，稱為樞紐基因，包括MMP1、TIMP1、TLR2、FCGR3A、IRF1、FAS、TFF3。Real-time PCR及western blot進(jìn)一步檢測10對(duì)胃癌及相應(yīng)癌旁組織中基因表達(dá)，顯示HIF-1α及其靶基因TFF3、TIMP1在胃癌組織中mRNA相對(duì)表達(dá)量分別為為癌旁組織的2.55±0.56(P 0.05)、2.16±0.59(P 0.05)、1.58±0.25(P 0.05)倍，HIF-1α蛋白相對(duì)表達(dá)量在胃癌組織明顯高于癌旁組織，提示結(jié)果與芯片結(jié)果趨勢相同。 3、HIF-1α對(duì)胃癌細(xì)胞生物行為學(xué)的影響 為了探索HIF-1α對(duì)胃癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響，研究對(duì)胃癌細(xì)胞株SGC-7901進(jìn)行了HIF-1α-siRNA干擾HIF-1α在細(xì)胞中的表達(dá)。篩選出了沉默HIF-1α表達(dá)有效的HIF-1α-siRNA序列。進(jìn)一步檢測轉(zhuǎn)染HIF-1α-siRNA對(duì)SGC-7901細(xì)胞增殖、凋亡及細(xì)胞周期的影響。結(jié)果顯示與空白組相比，轉(zhuǎn)染HIF-1α-siRNA能抑制SGC-7901細(xì)胞增殖，在轉(zhuǎn)染24h、48h的抑制率分別為(29.30±5.78)%(P 0.05)與(23.39±4.36)%(P0.05)；轉(zhuǎn)染HIF-1α-siRNA能誘導(dǎo)SGC-7901細(xì)胞凋亡，表現(xiàn)為顯著增加早期凋亡細(xì)胞百分比(P 0.05)和晚期凋亡細(xì)胞百分比(P 0.05)；轉(zhuǎn)染HIF-1α-siRNA能改變SGC-7901細(xì)胞周期進(jìn)程，表現(xiàn)為明顯升高了所處G2/M期的細(xì)胞百分比。以上結(jié)果顯示HIF-1α-siRNA沉默HIF-1α表達(dá)有助于抑制胃癌細(xì)胞的生長，提示HIF-1α在胃癌的進(jìn)展過程中發(fā)揮了促癌作用，干預(yù)HIF-1α表達(dá)對(duì)控制胃癌有利。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R735.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2265881