PLCε通过上调Twist1调节前列腺癌的线粒体代谢和迁移能力

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目的1.初步探究PLCε和Twist1在前列腺癌及前列腺增生组织中的差异表达及其与临床各病理参数的关系;前列腺癌患者及前列腺增生患者血浆中Twist1的表达及其与临床各病理参数的关系。2.论证Twist1是否能调控前列腺癌的线粒体代谢。3.在此基础上探究PLCε是否通过关键分子Twist1调节前列腺癌细胞的线粒体代谢及迁移能力。4.进一步深入探究PLCε调节Twist1表达的机制。方法1.GEO、TCGA和GTEx数据库分析,检测前列腺癌患者和非前列腺癌患者组织中Twist1和PLCε的m RNA水平及生存率分析。GTEx数据库分析前列腺癌患者中PLCε和Twist1表达的相关性。2.采用免疫组织化学染色法(IHC)检测55例前列腺癌组织及48例前列腺增生组织中PLCε和Twist1的表达;q RT-PCR检测38例前列腺增生,59例前列腺癌患者血浆中Twist1的表达;并分析其与临床各病理参数的关系。3.在前列腺癌细胞株中转染sh-PLCε慢病毒,构建低表达PLCε的稳定细胞株;通过测量氧消耗率来评估线粒体活性;q RT-PCR及Western blot检测前列腺癌细胞株中Twist1,PGC-1α(过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活因子-1α),CPT1B(肉毒碱棕榈酰转移酶1B),ERRα(雌激素受体相关受体α),UCP-1(解偶联蛋白1)和ACADM(人酰基辅酶A脱氢酶)的表达。4.转染敲低Twist1质粒或者过表达Twist1质粒;通过测量氧消耗率来评估线粒体活性;q RT-PCR及Western blot检测前列腺癌细胞株中Twist1,PGC-1α,CPT1B,ERRα,UCP-1和ACADM的表达。5.采用q RT-PCR及Western blot检测p-Twist1(Ser68)的表达量;MEK抑制剂(trametinib),JNK抑制剂(JNK-In-8)和P38 MAPK抑制剂(SB203580)作用于前列腺癌细胞株后,q RT-PCR及western blot检测PLCε、Twist1、p-MEK、t-MEK、p-ERK、t-ERK、p-JNK、t-JNK、p-P38、P38和B-Raf的m RNA及蛋白的表达。6.双荧光素酶报告实验检测Twist1的转录活性;免疫荧光及核浆蛋白western blot检测PPARβ(过氧化物酶体增殖剂激活受体β)的核转位;采用PPARβ的激动剂(GW501516)和抑制剂(GSK3787)作用于前列腺癌细胞后,Transwell实验检测前列腺癌细胞株的迁移能力,western blot检测迁移相关分子(N-cadherin、E-cadherin、Vimentin)的表达。7.裸鼠成瘤实验,探究敲低PLCε及Twist1对体内肿瘤细胞增殖能力的影响。结果1.数据库中前列腺癌患者中Twist1表达水平明显高于非前列腺癌患者组织,且其在转移性前列腺癌中也明显高于原发性前列腺癌。TCGA数据库中,PLCε的高表达与Gleason分级有关。PLCε和Twist1高表达的前列腺癌患者具有更短的生存期。前列腺癌患者中PLCε和Twist1表达呈正相关。2.免疫组化结果:PLCε和Twist1在前列腺癌中均高表达,二者成正相关(r=0.8037,p<0.001);PLCε和Twist1的高表达皆与Gleason分级有关(P=0.007,P=0.037);q RT-PCR结果:前列腺癌患者血浆中Twist1的高表达与肿瘤的转移相关。3.sh-PLCε促进前列腺癌细胞株的线粒体代谢活性,western blot和q RT-PCR结果显示:sh-PLCε抑制Twist1,促进PGC-1α,CPT1B,ERRα,UCP-1和ACADM的表达;4.sh-Twist1促进前列腺癌细胞株的线粒体代谢活性及相关分子的表达。Vector-Twist1抑制线粒体代谢活性及相关分子的表达。5.sh-PLCε通过3条MAPK信号通路抑制Twist1的磷酸化从而抑制其表达;Western blot显示:trametinib,JNK-In-8和SB203580分别与sh-PLCε腺病毒联用,均能对Twist1的蛋白表达产生更好的抑制作用。6.双荧光素酶报告实验显示:sh-PLCε通过PPARβ抑制Twist1对其下游靶基因的转录调控作用;免疫荧光实验和western blot结果显示:sh-PLCε可抑制PPARβ的核转位;GW501516和GSK3787分别作用于PLCε低表达的前列腺癌细胞,能分别拮抗和协同sh-PLCε对前列腺癌细胞株的迁移能力的影响及相关分子的表达。7.裸鼠成瘤实验显示,敲低PLCε或者Twist1均能抑制体内前列腺癌细胞的增殖能力,二者联合敲低,效果更加明显。结论1.PLCε和Twist1在前列腺癌中的表达呈正相关;Twist1可能是一个用以评估前列腺癌转移的潜在的标志物。PLCε和Twist1有望成为治疗前列腺癌的靶点。2.PLCε调节前列腺癌细胞的线粒体代谢以及迁移能力,Twist1在此起关键作用。3.PLCε调节Twist1的表达机制主要通过以下途径实现:PLCε通过3条MAPK信号通路调节Twist1蛋白降解,从而影响其蛋白水平;PLCε调节PPARβ的核转位,从而影响Twist1的转录。
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