收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

核基因组编码lncRNA MALAT1通过异常穿梭调控肝癌细胞线粒体代谢—凋亡—自噬的机制研究

赵祎婧  
【摘要】:研究背景:肝细胞癌是在世界范围内最常见的肿瘤之一,其死亡率在全球范围内排第三。每年约有434000新发病例。HCC的发生与肝炎病毒感染、肝脏纤维化等因素密切相关,而在此发生过程中,炎症和氧化应激产生的活性氧ROS发挥了重要作用。此外,HCC细胞OXPHOS系统异常不仅使其能量代谢功能异常,而且会进一步增加ROS的产生,ROS通过氧化修饰和激活Ras/Raf、MAPK、P38等信号通路促进HCC的发展。因此,OXPHOS系统的损害和过量的ROS的产生是HCC发生发展中的重要因素。线粒体代谢重编程被认为是新一代肿瘤的新兴重要特征之一。线粒体作为重要的细胞应激传感器,是OXPHOS系统产生ATP、ROS以及触发细胞凋亡级联反应等一系列过程的重要执行者。在20世纪30年代,“Warburg效应”的提出奠定了线粒体在肿瘤代谢改变中的重要作用。近年来线粒体代重编程被认为是肿瘤发生发展生存的重要环节。肿瘤能量代谢缺陷,特别是线粒体缺陷,与癌症的发生或发展密切相关。最近的报道表明,在线粒体中也存在核编码的lnc RNA,这些lnc RNA与转录因子和表观遗传调节因子一起协同调节线粒体基因表达和线粒体功能。在最新的研究中,MALAT1(转移相关肺腺癌转录物1)被发现高度富集在肝细胞癌Hep G2的线粒体中。MALAT1是一种高度保守的核编码的lnc RNA,参与多种人类肿瘤的侵袭转移。MALAT1是如何穿梭到线粒体中,富集于线粒体中,MALAT1是否调节线粒体功能,MALAT1又是如何参与肿瘤线粒体重编程至今尚未被阐明。目的意义:1.验证lnc RNA MALAT1是否通过穿梭转运蛋白运输至线粒体内,从空间上联系起主要调控作用的核基因和半自主调控的线粒体基因。2.验证MALAT1是否参与肿瘤细胞线粒体代谢,是否参与线粒体mt DNA的复制与转录,以及其如何对线粒体基因组进行表观遗传学等修饰过程,以及其是否干预线粒体结构的重塑、代谢功能的重编程、氧化还原信号改变、线粒体凋亡、线粒体自噬等,从而影响HCC的发生发展。3.从理论上为MALAT1调控机制的研究提供新维度,为线粒体与细胞核的对话方式提供新线索,从应用策略上探索线粒体中MALAT1作为HCC新的肿瘤分子标志物和治疗靶点可能性,为HCC的诊断和靶向治疗研究提供新的思路。方法:1.在肝细胞癌细胞系Hep G2和正常肝细胞系HL7702进行线粒体的提取,以及RNA测序,以发现在肝细胞癌和正常肝细胞中差异表达的线粒体富集的lnc RNA。2.通过“RNA逆转录相关捕获测序”(RAT-seq),RNA免疫沉淀(RIP),荧光原位杂交(FISH)探索与MALAT1起相互作用蛋白和DNA,以及可视化MALAT1在线粒体中的分布。3.通过sh RNA的方法沉默MALAT1后,使用Seahorse代谢检测仪,ATP检测试剂盒,mito SOX染色,线粒体SOD活性检测试剂盒,lysotracker染色,流式细胞仪(Annexin V/7-AAD染色),免疫印迹和电子显微镜来检测MALAT1敲低细胞系的代谢,ROS量,线粒体自噬,细胞凋亡和线粒体形态变化。4.通过sh RNA稳定干涉MALAT1的表达,并通过CCK-8实验、Transwell小室实验、疤痕形成实验和平板克隆形成实验,评估MALAT1对肿瘤细胞增殖、肿瘤克隆形成能力、肿瘤细胞周期、肿瘤细胞凋亡、肿瘤细胞迁移等的影响。结果:1.通过线粒体-RNA转录组测序与FISH相结合,我们发现核基因组编码的与肿瘤转移相关的lnc RNA MALAT1富集在Hep G2细胞的线粒体中。2.使用RAT-seq方法,我们发现MALAT1 lnc RNA与线粒体DNA的多个位点(MT-RNR1,MT-RNR2,MT-COX2,MT-ND3,MT-CYTB)相互作用。3.RIP和RNA测序表明:RNA结合蛋白Hu R介导MALAT1由细胞核向线粒体的转运。此外,发现线粒体跨膜蛋白线粒体载体2(MTCH2)与MALAT1相互作用,表明MALAT1可能通过MTCH2进入线粒体内部。4.敲除MALAT1诱导线粒体功能的多种异常,包括线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)减弱,ATP产生减少,mt DNA拷贝数降低,线粒体ROS合成减少,线粒体SOD酶活性增强,线粒体自噬减弱和线粒体凋亡途径的激活。5.MALAT1对细胞增殖、克隆形成、细胞周期并未产生明显影响、MALAT1敲除后Hep G2细胞侵袭、迁移能力明显下降。结论:本实验通过线粒体转录本高通量测序首次鉴定了线粒体中存在的大量行发现的核编码RNA,揭示了lnc RNAs作为细胞器间信号传导分子的新生物学功能。本研究提示细胞器之间lnc RNA异常穿梭或是参与细胞恶性转变的重要机制。研究发现核基因组编码lnc RNA MALAT1相比正常肝细胞HL7702,高度富集在肝细胞癌Hep G2细胞的线粒体中。揭示了在肝细胞恶性转化中,MALAT1参与细胞核与线粒体异常穿梭的新调节机制。本研究证实MALAT1影响线粒体DNA转录复制的机制:MALAT1与线粒体的多个位点(MT-RNR1,MT-RNR2,MTCOX2,MT-ND3,MT-CYTB)相互作用,敲除MALAT1后影响线粒体基因组复制,线粒体基因组结合区域Cp G3的甲基化水平,引起线粒体基因转录水平降低。除此之外,本研究揭示MALAT1穿梭的可能机制:MALAT1结合蛋白Hu R,Hu R具有携带RNA出细胞核的功能,Hu R或介导MALAT1由细胞核向线粒体的转运。此外,发现线粒体跨膜蛋白线粒体载体2(MTCH2)与MALAT1相互作用,表明MALAT1可能通过MTCH2进入线粒体内部。同时本研究阐明敲除MALAT1诱导线粒体多种功能异常:包括线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)减弱,ATP产生减少,降低mt DNA拷贝数,线粒体ROS合成减少,线粒体SOD酶活性增强,线粒体自噬减弱和线粒体凋亡途径的激活。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18条
1 张恒;张成;廖伟然;何宇涛;章宇洋;杜斌;王琳;;锌指蛋白与肝细胞癌的研究进展[J];昆明医科大学学报;2022年01期
2 方国旭;张清华;黄永迎;王建民;刘景丰;;生物信息学在肝细胞癌风险预测中的应用[J];临床肝胆病杂志;2022年01期
3 张荣杰;周格;李福阳;刘嘉辉;陈泽雄;;基于生物信息学分析筛选和鉴定肝细胞癌预后相关的代谢基因[J];现代肿瘤医学;2022年05期
4 王艳琴;;基于肝细胞癌可控纳米递药系统的应用研究[J];临床医药实践;2020年12期
5 魏俊伟;赵彩彦;;锌指蛋白家族在肝细胞癌发生发展中的作用[J];临床肝胆病杂志;2020年12期
6 王华强;李平;;自噬在肝细胞癌治疗中的研究进展[J];临床肿瘤学杂志;2021年01期
7 李宏军;罗佳文;张琰;熊婧彤;刘绍玲;;乙型肝炎病毒相关早期肝细胞癌影像学检查与诊断标准共识[J];中国医学影像技术;2021年01期
8 B.Mao;L.Z.H.Zhang;P.G.Ning;F.Ding;F.T.W;G.Lu;赵玉娇;;基于机器学习的影像组学术前预测肝细胞癌病理分级[J];国际医学放射学杂志;2021年01期
9 吴天慧;谢锋;韩梦月;;载药微球经导管动脉化疗栓塞治疗肝细胞癌研究进展[J];中国介入影像与治疗学;2021年03期
10 杨扬;邓宜南;;肝细胞癌肝移植术后免疫抑制剂的应用[J];临床肝胆病杂志;2021年02期
11 李宏军;罗佳文;张琰;熊婧彤;刘绍玲;;乙型肝炎病毒相关早期肝细胞癌影像学检查与诊断标准共识[J];临床肝胆病杂志;2021年04期
12 黄雪琼;谢娟;李小燕;;超声造影对微小肝细胞癌的诊断价值分析[J];基层医学论坛;2021年08期
13 陈琼;阳学风;;肝细胞癌靶向治疗研究进展(英文)[J];Chinese Medical Sciences Journal;2021年01期
14 常江;郑琳;赵妍;黎海亮;;对比载药微球经导管动脉化疗栓塞与常规经导管动脉化疗栓塞治疗中晚期肝细胞癌的效果及安全性[J];中国介入影像与治疗学;2021年05期
15 杨柏帅;袁敏;;肝细胞癌的局部治疗[J];肝脏;2021年03期
16 于志远;杨诗语;李佳启;孙岩;;肝细胞癌非手术治疗的发展现状[J];临床肝胆病杂志;2021年05期
17 曹俊宁;张雯雯;赵海涛;毕新宇;;基于免疫联合靶向方案的晚期肝细胞癌转化治疗中国专家共识(2021版)[J];肝癌电子杂志;2021年02期
18 王涛;陈东风;;肝细胞癌的临床诊治:从指南到临床实践[J];临床肝胆病杂志;2021年08期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 马佳敏;;肝细胞癌合并门静脉癌栓的治疗进展[A];2021年中国肿瘤标志物学术大会暨第十五届肿瘤标志物青年科学家论坛论文集[C];2021年
2 仲世嘉;苏宏萌;樊红;;索拉菲尼治疗肝细胞癌耐药机制的研究进展[A];2021年中国肿瘤标志物学术大会暨第十五届肿瘤标志物青年科学家论坛论文集[C];2021年
3 陈佩琴;;DNA修复基因RAD52 miRNA靶序列单核苷酸多态性与肝细胞癌术后总生存期的关系[A];2021年中国肿瘤标志物学术大会暨第十五届肿瘤标志物青年科学家论坛论文集[C];2021年
4 徐畅;黄楠;孙奋勇;;WTAP通过DNA损伤修复在肝细胞癌中发挥功能[A];2021年中国肿瘤标志物学术大会暨第十五届肿瘤标志物青年科学家论坛论文集[C];2021年
5 王笑笑;宋黄秦;赵海潮;张冬林;贺杰峰;;m6A诱导的lncRNA FGD5-AS1通过调控wnt/β-catenin信号通路促进肝细胞癌的增殖,迁移和侵袭[A];2021年中国肿瘤标志物学术大会暨第十五届肿瘤标志物青年科学家论坛论文集[C];2021年
6 白海红;周珊珊;王和平;焦丰龙;高方园;秦伟捷;张养军;钱小红;;蛋白质组富集鉴定新方法与早期肝细胞癌研究[A];中国化学会第22届全国色谱学术报告会及仪器展览会论文集(第一卷)[C];2019年
7 朱琳;万霜;林慧彬;吴玲玲;宋彦玲;朱志;杨朝勇;;组合抗体法用于循环肝癌细胞高效捕获及分型分析[A];第十一届全国化学生物学学术会议论文摘要(第三卷)[C];2019年
8 廖玲;邓少丽;;HBV相关性肝细胞癌基因芯片数据的Gene Ontology分析[A];第一届中国临床分子诊断大会论文集[C];2018年
9 茅宇航;钱言言;樊红;;LncRNA UCA1在肝细胞癌索拉菲尼化疗抵抗中的作用[A];江苏省遗传学会2019年学术研讨会论文集[C];2019年
10 郑颖;何明亮;王鑫;樊红;;HBs pre-S区对肝细胞长链非编码表达的影响分析[A];江苏省遗传学会2017年学术研讨会——“技术创新与遗传学发展”论文摘要集[C];2017年
11 郑颖;胡姞姞;胡莹;公丕海;宊伟;沈小慧;周梦晗;樊红;;HBV HBx上调lncRNA UCA1的分子机制研究[A];江苏省遗传学会2016年学术年会论文摘要集[C];2016年
12 高玉雪;杨通旺;杨鹏翔;王阳;陈德喜;;肝细胞癌与临床病理参数的相关性研究[A];第二届中国临床分子诊断大会论文集[C];2019年
13 沈小慧;仇雪梅;陆森;胡娇娇;宋伟;樊红;;HBx抑制let-7d在肝细胞癌中作用的初步研究[A];江苏省遗传学会第九次会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2015年
14 林莺莺;崔兆磊;陈燕;;治疗前BALAD-2模型风险指数在肝细胞癌预后中的应用价值[A];2019年中国肿瘤标志物学术大会暨第十三届肿瘤标志物青年科学家论坛论文集[C];2019年
15 高玉雪;宁琪琪;杨鹏翔;欧阳雅博;刘宁;陈德喜;;肝细胞癌与临床标志物的相关性研究[A];2019年中国肿瘤标志物学术大会暨第十三届肿瘤标志物青年科学家论坛论文集[C];2019年
16 李桂梅;候宁;杨志慧;殷正进;曹晓卉;;Glypican-3、Hep Par1和CD34在肝细胞癌中表达及临床意义[A];2017年中国肿瘤标志物学术大会暨第十一届肿瘤标志物青年科学家论坛论文汇编[C];2017年
17 杨甲梅;;肝细胞癌外科治疗摘要[A];发挥中西医优势治疗原发性肝癌——香山科学会议第461次学术讨论会画册[C];2013年
18 卞读军;;肝细胞癌经导管动脉化疗栓塞前后磁共振波谱研究[A];2009中华医学会影像技术分会第十七次全国学术大会论文集[C];2009年
19 贾建伟;赵洁;;肝细胞癌领域研究现状与进展[A];中医药防治感染病之研究(九)——第九次全国中医药防治感染病学术交流大会论文集[C];2009年
20 陈孝平;;肝细胞癌外科治疗进展[A];湖北省第21届肿瘤学术大会论文汇编[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 周蕊;白藜芦醇通过SIRT1/ATF6调节脂滴蓄积的作用及机制研究[D];中国人民解放军陆军军医大学;2018年
2 刘文斌;肝细胞癌中的乙肝病毒基因整合规律及其促癌作用研究[D];中国人民解放军海军军医大学;2018年
3 文娟;HBV变异、宿主HLA基因多态及其交互作用与肝细胞癌发病风险的关联研究[D];南京医科大学;2015年
4 谢聪;磺酸基转移酶在肝细胞癌中的变化及其对药物代谢处置的影响[D];南方医科大学;2017年
5 顾页;SET7/9介导E2F1甲基化途径调控肝细胞癌恶性表型及相关机制的研究[D];东南大学;2019年
6 郝晓磊;新型HBV相关肝细胞癌小鼠模型的构建及其免疫致病机理探究[D];中国科学技术大学;2019年
7 田景惠;miR-520e在HBV相关肝细胞癌中的作用及机制的研究[D];山东大学;2019年
8 余灵祥;外泌体miRNA作为潜在生物标记物在肝癌病人复发与转移方面的研究[D];中国人民解放军医学院;2019年
9 林圣涛;肝细胞癌术前微血管侵犯诊断模型及术后复发预测模型的建立及验证[D];北京协和医学院;2019年
10 刘志礼;预警素表达的慢病毒疫苗对肝细胞癌免疫治疗的作用研究[D];天津医科大学;2019年
11 韩翠萍;DSG2在肝细胞癌中的作用及机制的初步研究[D];山东大学;2019年
12 李婷;长期mTORC1活化诱导无炎症性脂肪型肝细胞癌分子机制研究[D];南方医科大学;2019年
13 陈天驰;HJURP抑制p21表达促进肝细胞癌增殖的分子机制研究[D];浙江大学;2019年
14 何彬;HDAC抑制剂JNJ-26481585单药和协同索拉非尼抗肝癌的作用及机制研究[D];浙江大学;2019年
15 裴有亮;腹腔镜技术在肝细胞癌外科治疗中可行性的一系列临床研究[D];华中科技大学;2019年
16 曾玮;长链非编码RNA-FENDRR对肝细胞癌的影响[D];中国人民解放军陆军军医大学;2019年
17 熊萌;NSD2在肝细胞癌增殖和转移中的作用及机制研究[D];武汉大学;2017年
18 马志立;Lgr5在肝细胞癌发生发展,转移和耐药性的功能及机制研究[D];武汉大学;2019年
19 王碧波;肝细胞调控肝血窦内皮细胞影响肝再生机制及肝损伤干预新策略[D];中国人民解放军海军军医大学;2018年
20 刘静;联合干预肝细胞氧和氧化应激感受器抑制肝纤维化的实验研究[D];东南大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 焦伟娟;UBE2L3在肝细胞癌中作用及机制的研究[D];苏州大学;2017年
2 张力引;环氧合酶2去磷酸化修饰调控黄曲霉毒素B1诱导肝细胞焦亡参与肝脏局部免疫反应的机制研究[D];厦门大学;2019年
3 杨玉媚;经皮氩氦刀冷冻消融治疗膈下肝细胞癌的安全性及有效性研究[D];深圳大学;2019年
4 卢俣焱;致癌基因UBE2C在肝细胞癌中的表达和功能研究[D];厦门大学;2019年
5 赵瑶瑶;通过分析血浆miRNA发掘肝细胞癌的新型生物标记物[D];湖北中医药大学;2019年
6 张伟;甲磺酸阿帕替尼治疗乙肝病毒相关性晚期肝细胞癌的疗效及安全性观察[D];蚌埠医学院;2019年
7 刘敏;CXCL-12及其受体CXCR-7在HBV相关性肝细胞癌中表达和意义[D];南华大学;2018年
8 童小琴;基于多组学探讨HNRNPU在肝细胞癌中的表达及意义[D];南昌大学;2019年
9 张新萍;IMP3在肝细胞癌中的表达及意义[D];南昌大学;2019年
10 朱慧;野生型HBsAg竞争性阻断KPNA2核转运抑制肝细胞癌[D];南昌大学;2019年
11 余明桔;基于临床资料的肝细胞癌与良性肝占位病变诊断模型的建立及其价值[D];南昌大学;2019年
12 卜培龙;基于TCGA数据库肝细胞癌相关基因筛选及CDK1mRNA表达的预后研究[D];河南大学;2019年
13 章蕾;纤维蛋白原与前白蛋白比值预测肝细胞癌预后的价值研究[D];南昌大学;2019年
14 蒋春艳;LAP~+CD4~+ T细胞在肝细胞癌肿瘤微环境中的分布与意义[D];蚌埠医学院;2019年
15 胡迪;PIVKA-Ⅱ、GP73、AFP-L3在肝细胞癌中的临床应用研究[D];蚌埠医学院;2019年
16 卢君;XRCC4表达与肝细胞癌预后的关联性研究[D];上海交通大学;2018年
17 陈航;LncRNA SNHG16通过调节miR-186促进肝细胞癌的增殖,迁移和侵袭[D];重庆医科大学;2019年
18 罗文强;经颈静脉肝内门体分流术治疗肝细胞癌合并食管胃底静脉曲张破裂出血的疗效和安全性[D];重庆医科大学;2019年
19 谢永生;基于增强MRI的影像组学模型术前预测肝细胞癌GPC3表达的初步研究[D];天津医科大学;2019年
20 曲超;乙型肝炎病毒感染及抗病毒治疗对肝细胞癌微血管侵犯的影响[D];青岛大学;2019年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 记者 黄明明;全基因组测序发现肝细胞癌相关基因突变[N];中国科学报;2013年
2 记者 田雅婷 通讯员 戴欣 冀寿建;治疗肝细胞癌有了新招[N];光明日报;2021年
3 记者 陈芳 胡喆;发现肝细胞癌精准治疗潜在新靶点[N];新华每日电讯;2019年
4 记者 袁于飞;我科学家发现肝细胞癌精准治疗的潜在新靶点[N];光明日报;2019年
5 记者 刘垠;我科学家发现肝细胞癌精准治疗的潜在新靶点[N];科技日报;2019年
6 记者 吴苡婷;同济科学家找到治疗肝细胞癌的新型联合疗法[N];上海科技报;2020年
7 记者 王丹 管九苹;肝细胞癌标志物研究获新进展[N];健康报;2013年
8 本报通讯员 戴瑶 崔黛珩 曹容嘉 杨妹;平凡中的独特[N];中国科学报;2019年
9 ;新化合物 有望对抗肝细胞癌[N];健康报;2006年
10 吴一福;四军医大唐都医院发现硒蛋白P与肝细胞癌发生有关[N];中国医药报;2007年
11 记者 赵语涵;中国癌症早筛产品在美获认定[N];北京日报;2020年
12 ;经皮冷消融联合酒精注射治疗不能切除的肝细胞癌[N];中国医药报;2003年
13 记者 胡德荣 通讯员 谭珊;DKK1蛋白可作为肝癌诊断标志物[N];健康报;2012年
14 本报记者 吴若琪;用好综合治疗手段的洪荒之力[N];中国医药报;2016年
15 本报记者 康铭洋;生物关键创新技术与应用转化[N];山东科技报;2020年
16 江文;HCC化疗无用的观念已经过时[N];中国医药报;2011年
17 本报记者 李颖;规范治疗,丙肝不难治[N];科技日报;2010年
18 ;慢性炎症是致癌的危险因素[N];农村医药报(汉);2008年
19 保健时报实习记者 屈辰;丙肝:可治愈的“沉默疾病[N];保健时报;2011年
20 本报记者 冯丽妃;这三种癌如何精准治疗?[N];中国科学报;2021年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978