C/EBPβ mRNA 3'非翻译区肿瘤抑制功能的分子机制——同时缺失3段短序列降低其肿瘤抑制活性

CCAAT/增强子结合蛋白β(C/EBPβ)mRNA的3'非翻译区(3'UTR),是先前工作发现的一个具有肿瘤抑制功能的RNA调控元件.应用基因定点突变技术将该3'UTR cDNA上的三段核苷酸同时缺失掉,将缺失突变体稳定转染人肝癌细胞系SMMC-7721,并检测了该缺失突变体对SMMC-7721细胞系表型的影响,包括测定稳转细胞系的生长曲线、软琼脂集落形成能力、细胞集落形成能力及裸小鼠成瘤性.研究发现,C/EBPβ 3'UTR中这三段短序列的同时缺失明显降低了3'UTR的肿瘤抑制活性,使受其稳定转染的细胞系恶性显著增强.人全基因组基因芯片分析和实时荧光RT-PCR分析结果表明,与回复对照细胞相比,缺失突变3'UTR稳定转染细胞中,一些癌基因的表达量有所增加,而一些抑癌基因的表达量有所下降,这提示上述三段短序列是C/EBPIB 3'UTR的肿瘤抑制功能所同时需要的.     

沉默EVL表达抑制肝癌细胞SMMC-7721的增殖和迁移能力

Ena/VASP 样蛋白（Ena/VASP like protein,EVL）是Ena/VASP家族成员之一,它参与肌动蛋白细胞骨架重组,以及细胞迁移、收缩环形成和细胞间附着.EVL在肝癌SMMC-7721细胞中高表达. 抑制EVL蛋白表达后,SMMC-7721细胞的增殖与迁移能力降低.为研究EVL在肝癌细胞的功能,构建了靶向shRNA干扰表达载体,稳定转染肝癌SMMC-7721细胞. MTT实验和细胞集落形成实验显示,与转染对照比较,沉默EVL蛋白表达可明显抑制SMMC-7721肝癌细胞的增殖、集落形成能力. Transwell实验证明,沉默EVL表达导致SMMC-7721细胞迁移能力降低. 进而,流式细胞术揭示,沉默EVL表达的SMMC-7721细胞G0/G1期细胞比例增多.研究结果提示,EVL蛋白可促进肝癌细胞的增殖与迁移;该结果可解释EVL在肝癌细胞中高表达的意义.     

人CCAAT增强子结合蛋白β抑制骨肉瘤细胞增殖

目的:构建带Myc标签的CCAAT增强子结合蛋白β(C/EBPβ)的真核表达载体,并检测其对骨肉瘤细胞增殖的影响。方法:应用PCR技术从人乳腺文库中扩增C/EBPβ全长编码区基因,并克隆到pXJ-40载体中;将重组质粒转染人胚胎肾293T细胞,采用SDS-PAGE和Western印迹鉴定蛋白表达;另将重组C/EBPβ质粒转染入骨肉瘤细胞系U20S,生长实验检测其对肿瘤细胞增殖的影响。结果:基因测序和双酶切鉴定表明,Myc-C/EBPβ真核表达质粒构建成功;SDS-PAGE和Western印迹结果显示,Myc-C/EBPβ转染人胚胎肾293T细胞后获得表达;生长实验证明C/EBPβ具有抑制骨肉瘤细胞增殖的功能。结论:构建了Myc-C/EBPβ的真核表达载体,为全面了解C/EBPβ的生物学功能及调控机理奠定了基础。     

MiR-33a抑制肝癌细胞的增殖、侵袭和迁移

miR-33a参与许多肿瘤发展的调控。然而,其对肝癌的作用还未完全清楚。本研究探讨了miR-33a在肝癌细胞中的表达及其功能。实时荧光定量PCR显示,与永生化的正常肝细胞系LO2相比,miR-33a在SMMC-7721、Bel-7405、Hep3B细胞中表达量较高,在SK-Hep-1、HepG2、Huh7细胞中表达量较低。其中,在SMMC-7721中表达量最高,在Huh7中表达量最低。分别用miR-33a模拟物和抑制物转染表达量最高和最低的细胞系SMMC-7721和Huh7,实时荧光定量PCR显示,模拟物转染细胞后,36 h转染效率最高;cy3染色法显示,抑制物转染细胞后,各时间点被标记的细胞均大于60%;CCK-8法和Transwell法显示,miR-33a抑制SMMC-7721和Huh7细胞增殖、迁移和侵袭;Western印迹显示,miR-33a抑制SMMC-7721、Huh7细胞claudin-1表达,促进E-钙粘蛋白表达;balb/c裸鼠成瘤实验表明,皮下注射miR-33a拮抗剂能促进肿瘤生长。上述结果证明,miR-33a在不同的肝癌细胞系中表达水平高低不一,在SMMC-7721中最高,Huh7中最低;miR-33a可以抑制肝癌细胞增殖,并可能通过抑制claudin-1及促进E-钙粘蛋白表达,抑制上皮间质转化进程抑制肝癌细胞侵袭和迁移。     

MiR-33a抑制肝癌细胞的增殖、侵袭和迁移北大核心CSCD

miR-33a参与许多肿瘤发展的调控。然而,其对肝癌的作用还未完全清楚。本研究探讨了miR-33a在肝癌细胞中的表达及其功能。实时荧光定量PCR显示,与永生化的正常肝细胞系LO2相比,miR-33a在SMMC-7721、Bel-7405、Hep3B细胞中表达量较高,在SK-Hep-1、HepG2、Huh7细胞中表达量较低。其中,在SMMC-7721中表达量最高,在Huh7中表达量最低。分别用miR-33a模拟物和抑制物转染表达量最高和最低的细胞系SMMC-7721和Huh7,实时荧光定量PCR显示,模拟物转染细胞后,36 h转染效率最高;cy3染色法显示,抑制物转染细胞后,各时间点被标记的细胞均大于60%;CCK-8法和Transwell法显示,miR-33a抑制SMMC-7721和Huh7细胞增殖、迁移和侵袭;Western印迹显示,miR-33a抑制SMMC-7721、Huh7细胞claudin-1表达,促进E-钙粘蛋白表达;balb/c裸鼠成瘤实验表明,皮下注射miR-33a拮抗剂能促进肿瘤生长。上述结果证明,miR-33a在不同的肝癌细胞系中表达水平高低不一,在SMMC-7721中最高,Huh7中最低;miR-33a可以抑制肝癌细胞增殖,并可能通过抑制claudin-1及促进E-钙粘蛋白表达,抑制上皮间质转化进程抑制肝癌细胞侵袭和迁移。     

STGC3基因缺失突变对CNE2细胞生长增殖能力的影响

为探讨鼻咽癌候选抑癌基因STGC3中层粘连蛋白G结构域(LG domain)对CNE2生长增殖能力的影响,应用基因定点突变技术将该结构域缺失,亚克隆至真核表达载体上,并将野生型及突变型STGC3稳定转染人鼻咽癌细胞系CNE2,检测其对CNE2细胞系表型的影响,包括测定稳转细胞系的生长曲线、细胞集落形成能力和细胞周期分布.研究发现,LGdomain的缺失明显降低了STGC3的肿瘤抑制活性,使受其稳定转染的细胞系恶性度显著增强,提示该结构域在STGC3发挥肿瘤抑制功能中起着重要作用.     

抑癌基因p16对人肝癌细胞生长抑制的机制研究

目的：探讨抑癌基因p16对肝癌细胞生长的抑制作用及其机制。方法：将p16cDNA亚克隆至pcDNA3．1真核表达载体上,并经脂质体介导转染至人肝癌细胞株SMMC-7721：用MTT法和Western blot分析转染细胞的生长情况。结果：成功构建重组表达质粒pcDNA3．1-p16,转染pcDNA3．1-p16的SMMC-7721细胞生长速度受到明显抑制;转染后有外源p16蛋白的表达,且伴随Bax上调,Bcl-2和cIAP2的下调。结论：重组pcDNA3．1-p16质粒能在人肝癌细胞SMMC-7721内表达,且能抑制SMMC-7721的生长,其机理与诱导肿瘤细胞凋亡相关。     

猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(PRRSV)3′末端非翻译区中调控序列的研究

以北美株PRRSV感染性克隆pCBC2为平台进行反向遗传操作,将3′UTR中的一级结构进行了系列缺失或插入突变,并改变二级结构中的一个保守的茎环结构,构建全长PRRSV突变体克隆,解析3′UTR突变对病毒感染性的影响,旨在界定调控PRRSV3′UTR的启动子序列及二级结构,即复制过程中的最小调控元件。以空斑和Northern blot来研究拯救后重组病毒的复制、转录和生长特性,发现重组病毒感染动力学与亲本病毒无可见差别。结果表明PRRSV3′UTR的5′端可耐受一定数目的核苷酸的缺失(41nt)与插入(23nt)突变,但进一步9nt缺失造成保守的环结构突变后就使病毒失去了感染性。证明了这是3′UTR中控制PRRSV复制过程的的必需序列及二级结构,为进一步解析PRRSV复制过程的调控元件奠定了基础。     

AMPK激活通过负性调控C/EBPβ抑制小鼠心脏成纤维细胞TGFβ1表达

腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)激活具有抗纤维化的作用,但其具体机制仍不十分清楚。本研究拟在心脏成纤维细胞中,明确AMPK激活对血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,AngⅡ)引起的转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGFβ1)表达的作用及其具体机制。分离培养成年小鼠心脏成纤维细胞,酶联免疫吸附实验检测TGFβ1蛋白表达,免疫印迹实验检测AMPK活性和CCAAT/增强子结合蛋白β(CCAAT/enhancer-binding proteinβ,C/EBPβ)表达,双荧光素酶报告基因实验检测TGFβ1转录活性。结果显示,给予AMPK激活剂AICAR预处理可以抑制AngⅡ引起的TGFβ1产生增加,这一抑制作用可被AMPK抑制剂Compound C逆转。生物信息学分析显示在小鼠Tgfb1启动子区存在C/EBPβ转录因子可能的结合位点。双荧光素酶报告基因实验表明,对于转染Tgfb1启动子区序列质粒的小鼠胚胎成纤维细胞,AngⅡ可以增加TGFβ1转录活性;但是对于转染缺失C/EBPβ结合位点的Tgfb1启动子区序列质粒的细胞,AngⅡ则不能增加其转录活性,提示C/EBPβ介导了AngⅡ引起的TGFβ1转录表达。进一步免疫印迹实验显示,AICAR可以抑制AngⅡ引起的C/EBPβ增加。上述结果表明,AMPK激活可以抑制AngⅡ引起的TGFβ1表达增加,其作用机制是通过抑制转录因子C/EBPβ表达,进而抑制TGFβ1表达。该研究结果提示了AMPK抗纤维化作用的一个新机制。     

转录因子GATA3 mRNA 5′非翻译区内部核糖体进入位点的活性

GATA3(GA-TA-binding protein-3)是锌指蛋白GATA家族成员之一,在细胞的增殖和分化中起着重要的作用,GATA3在细胞中的异常表达也是导致众多肿瘤形成的原因。通过对GATA3m RNA 5′非翻译区(untranslated region,UTR)进行分析,发现其UTR长达557 bp并且具有复杂的二级结构。将GATA3 m RNA 5′UTR克隆至双荧光素酶报告载体p RL-FL中,瞬时转染至细胞中然后对细胞进行无血清培养后,发现GATA3 m RNA 5′UTR介导的翻译明显升高。将GATA3 m RNA 5′UTR克隆至Δp RL-FL载体上,瞬时转染细胞后检测萤火虫荧光素酶的表达,发现GATA3 m RNA 5′UTR不具有隐含启动子,进而确定GATA3 m RNA 5′UTR具有内部核糖体进入位点(internal ribosome entry sites,IRES)元件;进一步对GATA3 m RNA 5′UTR进行序列截短分析,发现GATA3 m RNA 5′UTR中345~557 bp区间可能是抑制IRES活性的调控元件,而95~344 bp区间则是IRES元件的主要活性中心调控域,并且在不同的细胞系中GATA3 IRES元件的活性存在显著的差异。该研究结果表明,GATA3m RNA的5′UTR可参与GATA3的表达调控。     

真核mRNA3′非翻译区的肿瘤抑制功能和表达调控

最近几年来 ,关于真核mRNA 3′UTR在肿瘤细胞恶性表型抑制中作用的研究 ,取得了非常令人鼓舞的进展 .目前已经发现 ,3′UTR参与一些已知的癌基因和抗癌基因的功能调控 ;一些抗癌基因的失活来源于其 3′ UTR的结构变化 ;而且又发现了一些基因的 3′UTR在转染恶性细胞后表现抗癌基因活性 .此外 ,3′UTR在mRNA表达调控中的作用也已研究得更加深入 .现将最近几年来在这一领域的一部分研究进展情况 ,作一简单综述     

三氧化二砷通过诱导自噬抑制肝癌细胞增殖和迁移

目的 研究三氧化二砷(As2O3)对肝癌细胞恶性生物学行为的影响并探讨自噬在其中的作用.方法 用0.1μmol/L As2O3处理人肝癌细胞SMMC-7721和HepG2细胞,建立稳定的慢性As2O3诱导细胞系.平板克隆实验、软琼脂集落形成实验和Transwell实验分别用于检测上述慢性As2O3诱导肝癌细胞及其对照细...     

真核mRNA 3′非翻译区的肿瘤抑制功能和表达调控

最近几年来,关于真核mRNA 3′UTR在肿瘤细胞恶性表型抑制中作用的研究, 取得了非常令人鼓舞的进展. 目前已经发现,3′UTR参与一些已知的癌基因和抗癌基因的功能调控; 一些抗癌基因的失活来源于其3′-UTR的结构变化;而且又发现了一些基因的3′UTR在转染恶性细胞后表现抗癌基因活性. 此外,3′UTR在mRNA表达调控中的作用也已研究得更加深入.现将最近几年来在这一领域的一部分研究进展情况,作一简单综述.     

LRRC4通过LRR结构域抑制脑胶质母细胞瘤U251细胞的生长和侵袭

LRRC4基因是候选的脑胶质瘤抑制基因,其细胞外区域含有一个保守的LRR和一个IgC2 结构域.本研究结合生物信息学分析,通过一步PCR法构建了不同结构域缺失的突变体（pc ΔLRR, pcΔIgC2或pcΔTm）.并将全长LRRC4（pcLRRC4）和各突变体转染至U251细胞,构建了稳定表达的U251细胞系.通过MTT,软琼脂集落形成及Transwell体外侵袭模型检测发现,全长LRRC4能够抑制U251细胞的生长和侵袭;LRR结构域缺失的突变体不再抑制U251细胞的生长和侵袭;而IgC2或Tm区缺失的突变体仍然可以抑制U251细胞的生长和侵袭.该结果表明,LRRC4抑制U251细胞的生长和侵袭依赖于它的LRR结构域,而不是IgC2或Tm结构域.     

CHOP在三氧化二砷诱导SMMC-7721 凋亡中的作用

目的:探讨CHOP在三氧化二砷(Arsenic Trioxide,As_2O_3)诱导肝癌细胞系SMMC-7721凋亡中的作用。方法:通过MTT法观察不同浓度的As_2O_3对肝癌细胞系SMMC-7721增殖活性的影响;通过流式细胞术检测不同浓度的As_2O_3作用后,SMMC-7721细胞的凋亡率;以Western-blot方法检测As_2O_3处理SMMC-7721细胞后,内质网应激相关蛋白GRP78,CHOP的变化。通过CHOP siRNA沉默CHOP后,观察As_2O_3对SMMC-7721细胞凋亡的影响。结果:As_2O_3能显著抑制SMMC-7721细胞的增殖活性,并呈剂量依赖性诱导SMMC-7721细胞的凋亡;Western blot结果显示三氧化二砷诱导内质网应激相关蛋白的表达。CHOP siRNA沉默CHOP后能够显著抑制As_2O_3对SMMC-7721细胞凋亡的诱导。结论:As_2O_3诱导SMMC-7721细胞凋亡可能与其诱导CHOP表达有关。     

EBP50通过Wnt3a/β-catenin信号通路抑制乳腺癌细胞的侵袭和转移

EBP50通过抑制LIMK/cofilin信号通路和PI3K/Akt/m TOR/MMP信号通路抑制乳腺癌细胞的侵袭和转移。然而,EBP50是否可以通过其他机制抑制乳腺癌细胞的侵袭和转移尚未可知。本研究发现,EBP50能通过Wnt3a/β-catenin信号通路影响乳腺癌细胞的侵袭和转移。Western印迹结果显示,EBP50在低转移细胞株MCF-7和正常乳腺细胞株MCF-10A中高表达,而在高转移细胞株MDA-MB-231低表达。采用RNAi技术将小RNA质粒瞬时转染乳腺癌细胞株MCF-7,同时将质粒pc DNA3.1-EBP50转入乳腺癌细胞株MDA-MB-231。Western印迹结果显示,Si EBP50/MCF-7细胞组的EBP50表达水平明显下调,MDA231/EBP50细胞组的EBP50表达水平明显上调。Transwell侵袭实验和划痕实验结果显示,用Wnt3a刺激后,Si EBP50/MCF-7细胞组体外迁移和侵袭能力明显增强,MDA231/EBP50细胞组体外迁移和侵袭能力明显减弱。Western印迹结果显示,与未用Wnt3a或同时用Wnt3a和抑制剂Dkk1刺激的相比,Si EBP50/MCF-7细胞组上皮-钙粘蛋白(Ecadherin)下调,波形蛋白(vimentin)上调,细胞核中β-联蛋白(β-catenin)的表达水平升高,而MDA231/EBP50细胞组上皮-钙粘蛋白上调,波形蛋白下调,细胞核中β-联蛋白表达下降。上述结果表明,EBP50通过Wnt3a/β-catenin信号通路影响β-联蛋白的转核,抑制EMT的发生,进而抑制乳腺癌细胞的侵袭和转移。     

靶向E2F1的shRNA抑制眼内视网膜母细胞瘤生长

视网膜母细胞瘤(retinoblastoma,RB)中由于Rb基因缺失或失活,转录调控因子E2F1始终处于活化状态,细胞不断增殖,E2F1活性增加是恶性肿瘤的普遍现象．根据人E2F1基因设计了3段shRNA,构建RNA干扰表达载体pSilencer-shE2F1,瞬时转染人视网膜母细胞瘤细胞株HXO-Rb-44和人肝癌细胞株SMMC-7721,通过荧光定量PCR检测E2F1表达水平的变化,PI (碘化丙锭)染色检测细胞周期各时相细胞数量以检测其对细胞周期的影响．根据筛选出的有效shRNA序列构建腺病毒载体并包装出腺病毒Ad-shE2F1,在裸鼠前房模型中,体外按50 moi的感染系数感染稳定表达绿色荧光蛋白(GFP)的人视网膜母细胞瘤细胞株48 h后,收集细胞,将2×10⁵细胞注射到裸鼠眼前房内,连续观察眼内肿瘤细胞生长情况并拍照记录．通过转染肿瘤细胞株检测E2F1转录水平,筛选到1个能明显抑制肿瘤细胞内E2F1表达的shRNA序列,并使细胞周期中S期细胞数减少．经Ad-shE2F1感染的RB肿瘤细胞与对照相比较,其在裸鼠眼前房内肿瘤生长减缓．结果说明,有效抑制hE2F1表达的shRNA具有抑制体内外人视网膜母细胞瘤生长的作用．     

枸杞多糖抑制SMMC-7721肝癌细胞的VEGF表达、迁移与侵袭

目的研究枸杞多糖(lycium barbarum polysaccharide,LBP)对SMMC-7721肝癌细胞迁移、侵袭影响的机制。方法运用MTT法检肝癌细胞SMMC-7721的增殖率,Transwell检测细胞的迁移力和侵袭力,应用血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)小分子干扰RNA沉默VEGF表达,转染pcDNA 3.1-VEGF过表达VEGF,Western blot和qRT-PCR检测VEGF、MMP-2和MMP-9表达。结果 LBP(100、200、400μg/ml)处理可抑制SMMC-7721细胞的增殖、迁移和侵袭,并抑制MMP-2、MMP-9和VEGF表达;沉默VEGF可降低SMMC-7721细胞迁移、侵袭相关蛋白MMP-2和MMP-9水平,过表达VEGF可逆转LBP对SMMC-7721细胞迁移和侵袭相关蛋白MMP-2和MMP-9水平的抑制作用。结论枸杞多糖可抑制肝癌细胞的迁移和侵袭,其机制可能与直接抑制VEGF有关。     

Sequences near both termini of the C/EBPβ mRNA 3＇ untranslated region are important for its tumor suppression activity

The 3＇ untranslated region （3＇ UTR） of eukaryotic mRNA is an important regulation element that affects not only mRNA translation, but also cell growth. We had found that the 3＇ UTR of CCAAT-enhancerbinding protein β （C/EBPβ） mRNA had tumor suppression activity. Herein, we reported that deletion of two short sequences at both termini of the C/EBPβ 3t UTR reduced the tumor suppression activity of this 3＇ UTR, as demonstrated by reduced cell growth, colony formation ability, and tumorigenicity in nude mice. It is noteworthy that the only deletion of a single such sequence was enough for the reduction of tumor sup- pression effect, and the reducing effect of deletion of the sequence near 3r terminus was stronger. Therefore, specific short sequences in the C/EBPβ 3＇ UTR are crucial for the tumor suppression activity of C/EBPβ.     

三种斑蝥素金属衍生物对肝癌细胞SMMC-7721增殖抑制比较

比较镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)三种金属元素与斑蝥素结合后对其体外抗肝癌活性的影响。以人肝癌细胞SMMC-7721为实验细胞株,采用SRB法检测细胞增殖抑制率,平板集落形成实验检测细胞的集落形成能力,Hoechst 33342染色法观察细胞核形态变化,流式细胞术检测细胞凋亡和周期的情况。三种金属元素结合斑蝥素(CTD)后都能抑制细胞的增殖,且成剂量依赖关系。CTD抑制细胞增殖的活性仍强于斑蝥素酸钙(CaCTD)和斑蝥素酸锶(Sr-CTD),但明显弱于斑蝥素酸镁(Mg-CTD)。当给药浓度为0. 7μg/m L时,Mg-CTD组无细胞集落的形成,且抑制细胞集落形成的能力强于CTD组。而Ca-CTD和Sr-CTD抑制细胞集落形成作用无统计学意义。三种斑蝥素金属衍生物中,Mg-CTD引起细胞凋亡最多,其细胞凋亡率为11. 1%,且强于CTD阳性对照组。此外,CTD、Mg-CTD和Ca-CTD可以引起细胞G2/M期阻滞,其阻滞能力由强到弱的顺序为:Mg-CTD、CTD、Ca-CTD;而Sr-CTD对细胞G_2/M期的阻滞能力不明显。镁、钙、锶三种元素对斑蝥素体外抑制肝癌SMMC-7721细胞增殖的影响差异很大,镁元素与斑蝥素结合后在体外能增强斑蝥素的抗肝癌活性,而钙和锶元素则降低其抗肝癌活性。