苦荞凝集素通过下调miR-21的表达抑制结肠癌细胞增殖的研究

作     者：郭培钰 

作者单位：山西大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王转花

授予年度：2017年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：苦荞凝集素 miR-21 PTEN/PI3K/AKT信号通路 细胞周期 迁移能力 

摘      要：miRNA是一类由18-25个核苷酸组成的、可以对相应靶基因进行负调控的单链RNA分子。作为基因调控的方式,miRNA是在基因转录后阶段进行调控,人体内大约有三分之一的基因都受到miRNA的调节,因此miRNA对生命的调节是一个广泛存在的过程。一些可以起到抑制癌症的miRNA称之为抑癌miRNA,与癌症发生发展紧密相关的miRNA称之为癌miRNA。越来越多的分子学研究证据表明,在许多肿瘤细胞中,miRNA的表达是失调的,而癌miRNA一般都过量表达,因此癌miRNA可以作为癌症治疗的有效靶点。苦荞凝集素（Tartary Buckwheat Lectin,TBL）是一类兼具核糖体失活蛋白N-糖苷酶活性和芦丁水解酶活性的糖蛋白,具有显著的靶向抑制结肠癌细胞增殖的功能。先前的研究表明,TBL可以通过下调miR-135a＆b的表达,从而使miR-135a＆b失去对其靶基因APC的抑制,提高APC蛋白的表达量,对Wnt/b-catenin信号通路产生抑制,从而抑制结肠癌细胞的增殖。通过miRNA筛查,我们发现TBL可以下调或者上调诸多miRNA的表达,其中对miR-21的下调最为显著。miR-21是典型的癌miRNA,在目前发现的多种肿瘤细胞中均表现为上调。本研究以miR-21为线索,通过双荧光素酶实验发现PTEN基因是miR-21的靶基因之一,使用TBL处理后,可以缓解miR-21对PTEN基因的抑制。在qRT-PCR实验中,我们发现TBL可以上调PTEN以及PTEN下游AKT m RNA的水平,下调PI3K p110亚基mRNA的水平。通过Western Blot实验表明,使用TBL处理后细胞中的PTEN蛋白显著上调,而AKT蛋白的表达量下调。细胞周期检测发现,TBL可以上调G1期细胞含量,下调S期和G2期的细胞含量。通过伤口愈合实验,我们发现TBL可以显著抑制人结直肠癌细胞HCT116的迁移。上述实验结果表明,来自苦荞麦中的凝集素TBL抑制人结直肠癌细胞HCT116的一个可能机制是通过下调miR-21的表达,上调其靶基因PTEN,进而抑制PI3K/AKT信号通路,阻滞细胞周期的进行以及抑制细胞的迁移能力。本实验内容对深入开展生物活性物质在抗癌、抑癌中的作用方式,揭示相关的作用机理具有重要的价值。