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目的:胃癌是全球第四大常见恶性肿瘤,在亚洲恶性肿瘤死亡率中位居第二,严重威胁居民身心健康。胃癌的发生发展是一个极复杂的生物学过程,涉及多个致癌基因或抑癌基因的调控,研究胃癌的发病机制对其诊断和治疗具有重要意义。长链非编码RNA(Long non-coding RNA,Lnc RNA)是一种长度超过200个核苷酸的RNA分子。最近的研究表明,Lnc RNA参与了多种生理或病理过程,尤其在包括胃癌等恶性肿瘤的发生发展过程中,可以作为癌基因或肿瘤抑制因子发挥生物学作用。MSC反义RNA 1(MSC-AS1)是一种位于8q13.3-q21.11染色体上的新型Lnc RNA,有研究报道MSC-AS1/miR-29b-3p轴通过CDK14调节胰腺导管腺癌细胞系的增殖和凋亡。然而,MSC-AS1在胃癌中的功能及潜在作用机制目前尚不清楚,因此,本研究旨在探索阐明MSC-AS1在胃癌中的作用及其机制。方法:首先,我们从60对手术切除的胃癌组织和配对的正常胃黏膜组织中提取总RNA,通过实时荧光定量PCR(Real-time RT-PCR,RT-q PCR)检测了MSC-AS1的表达水平。然后我们通过细胞系筛选确定了实验用胃癌细胞系MKN-45和AGS,并成功构建了MSC-AS1干扰慢病毒,感染后对稳定表达的细胞株进行了鉴定。然后通过CCK-8实验和细胞克隆形成实验检测敲低MSC-AS1后胃癌细胞的增殖能力,细胞划痕实验检测敲低MSC-AS1后胃癌细胞的迁移能力,transwell实验检测敲低MSC-AS1后胃癌细胞侵袭能力,然后在干性诱导下,对敲低MSC-AS1后胃癌细胞的干性进行了评估,初步探索了MSC-AS1影响胃癌发生发展的可能机制。接着我们采用了与前一部分相同的胃癌细胞系MKN-45和AGS作为细胞模型,通过生物信息学数据分析预测可能与MSC-AS1互补结合的miRNA,以及可能与miRNA靶向结合的m RNA分子,并通过双荧光素酶报告基因和RNA pull-down实验对以上关系进行了验证。然后,分别利用MKN-45和AGS两株细胞系建立实验分组:空转染组、MSC-AS1组、MSC-AS1+sh-NC组和MSC-AS1+sh-EIF4G2组。通过细胞学实验探讨MSC-AS1/miR-520d-3p/EIF4G2在体外对胃癌细胞进行调控的机制,以进一步明确和完善MSC-AS1/miR-520d-3p/EIF4G2在调控胃癌细胞增殖、侵袭、迁移和干性维持中的作用。最后,为了在体内验证MSC-AS1在胃癌中的功能,我们建立了裸鼠荷瘤模型,验证敲除MSC-AS1对胃癌细胞在裸鼠体内致瘤性的影响,然后我们通过RT-q PCR对2组裸鼠胃癌成瘤中MSC-AS1、EIF4G2和miR-520d-3p的表达水平进行了检测,通过免疫组化检测瘤体Ki-67、Vimentin、SOX2的表达水平和E-cadherin的表达水平,探索裸鼠成瘤模型中,敲除MSC-AS1后,对胃癌发生上皮间质转化(Epithelial Mesenchymal Transition,EMT)的作用。结果:通过临床组织样本检测发现,与配对的正常胃黏膜组织相比,MSC-AS1在胃癌组织中呈高表达。在细胞实验中,RT-q PCR检测了MKN-45、MKN-7、BGC-823、AGS胃癌细胞以及正常胃黏膜细胞系GES-1的MSC-AS1表达,发现与GES-1细胞相比,MSC-AS1在胃癌细胞系中显著高表达,四种胃癌细胞中,MKN-45和AGS细胞表达较高。通过CCK-8和克隆形成实验,我们发现MSC-AS1敲低后,胃癌细胞增殖和克隆形成能力均受到显著抑制;此外,划痕实验和transwell小室实验表明,敲低MSC-AS1可以显著抑制胃癌细胞的迁移和侵袭作用;细胞干性实验证实,敲低MSC-AS1可以有效抑制胃癌细胞系MKN-45和AGS的干性。这些实验表明敲低MSC-AS1可以在细胞水平有效抑制胃癌细胞的增殖、侵袭和迁移,并抑制其干性的维持。随后我们通过文献以及在线数据库(Starbase v3.0 http://starbase.sysu.edu.cn/)分析预测miR-520d-3p可能是MSC-AS1的主要靶点之一,而miR-520d-3p可能与EIF4G2相互结合发挥下游调控作用,为了证实这个假设,我们采用双荧光素酶报告实验和RNA pull-down实验分别对这两个靶向关系进行了验证,探讨MSC-AS1/miR-520d-3p/EIF4G2对胃癌细胞进行调控的机制。结果发现,在转染了miR-520d-3p mimic的胃癌细胞系MKN-45和AGS中,MSC-AS1可通过自身3’UTR具有的miR-520d-3p结构域与miR-520d-3p相互作用,miR-520d-3p因此可以抑制psi-CHECK-MSC-AS1-WT的荧光量(P<0.05),而对psi-CHECK-MSCAS1-mut没有抑制作用(P>0.05)。然后,为了验证MSC-AS1与miR-520d-3p的结合,我们进行了RNA-pull-down实验,经过RT-q PCR检测miRNA的结合量,结果发现MSC-AS1与Bio-miR-520d-3p-WT的结合量显著增大,证实miR-520d-3p与MSC-AS1相互结合,是MSC-AS1的主要靶点之一。在EIF4G2与miR-520d-3p相互作用方面,我们通过双荧光素酶报告基因法检测明确了EIF4G2通过自身3’UTR具有的miR-520d-3p结构域与miR-520d-3p相互作用,miR-520d-3p因此可以抑制EIF4G2-WT的荧光量(P<0.05)。而对EIF4G2-mut没有抑制作用(P>0.05),RNA pull-down实验表明,仅bio-miR-520d-3p-WT能够下拉EIF4G2表达,从而验证了EIF4G2与miR-520d-3p的相互结合。为了检测EIF4G2对MSC-AS1调控下的MKN-45和AGS细胞的影响,采用CCK-8实验对胃癌细胞系MKN-45进行了检测。细胞分组为空质粒组、MSC-AS1组、MSC-AS1+sh-NC组和MSC-AS1+sh-EIF4G2组。CCK-8结果显示,sh-EIF4G2可抑制MSC-AS1上调的MKN-45细胞的增殖;Transwell侵袭实验结果表明,过表达MSC-AS1可促进MKN-45细胞的迁移和侵袭能力,而敲除EIF4G2可降低胃癌细胞的迁移和侵袭能力;为了研究EIF4G2是否影响胃癌细胞的干细胞样特性,我们在已经进行过MSC-AS1慢病毒转染的胃癌细胞MKN-45中转染sh-EIF4G2质粒,建立EIF4G2沉默的细胞模型,经过球囊形成实验,我们观察到MSC-AS1诱导的球囊形成能力被sh-EIF4G2所抑制,western blot结果显示,上调MSC-AS1可导致Nanog、SOX2和OCT4的表达水平升高,而下调EIF4G2则可减少MSC-AS1过表达对以上干性标志物的影响,抑制其表达。在裸鼠体内移植瘤模型中的实验结果显示,注射sh-MSC-AS1胃癌细胞的裸鼠体内肿瘤中MSC-AS1和EIF4G2的表达水平降低,miR-520d-3p水平增强(P<0.01)。免疫组化实验表明,沉默MSC-AS1能显著降低EMT相关蛋白如Ki-67、Vimentin和SOX2的表达水平,增强E-cadherin的表达水平。提示MSC-AS1可能通过调控肿瘤EMT相关蛋白表达,从而影响胃癌细胞的生物学活动。结论:综上所述,MSC-AS1在胃癌组织或细胞中表达水平显著高于正常胃黏膜组织或胃黏膜上皮细胞。降低胃癌细胞中MSC-AS1的表达水平,可以抑制胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力,并阻止其干性的维持;通过体内外实验研究表明,这种调节机制是通过MSC-AS1/miR-520d-3p/EIF4G2之间相互作用进行的。本研究通过探讨MSC-AS1在胃癌中的作用,以及从MSC-AS1/miR-520d-3p/EIF4G2调控角度,对胃癌发生发展机制进行体内外实验研究,研究结论丰富了Lnc RNA在胃癌中的调控机制,为胃癌的治疗奠定了新的理论基础,提供了一个新的干预策略和治疗靶点。