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Nature子刊: 南方医科大发现调控鼻咽癌重要miRNA

发布日期:2016/5/3 8:44:38      浏览量:

自miR-3188被发现以来,尚未出现它抑制癌症发生和发展过程的分子机制的相关报道。鼻咽癌是在东亚(尤其是我国南方省份)和非洲高发的鼻咽粘膜恶性肿瘤。来自南方医科大学的方唯意教授研究团队近日在Nature Communications上揭示了miR-3188抑制鼻咽癌肿瘤的分子机制。

miR-3188有什么功能?

研究者发现miR-3188能够抑制HONE1-EBV和SUNE1细胞的生长、G1到S细胞周期的转化过程,体内实验结果也显示miR-3188能抑制肿瘤发生。

  转染miR-3188 mimics、inhibitor到细胞,EdU试验观察。红色细胞为增殖的细胞。

这个功能背后的机制是……

miR-3188的过表达能下调c-JUN和CCND1,p-PI3K和p-AKT的表达水平,同时增强p21和p27;有趣的是敲除miR-3188后,5-8F细胞出现了相反的效果,且加入miR-3188 mimic后能恢复此现象,表明miR-3188通过抑制PI3K/AKT及下游的c-JUN和G1/S过渡信号来抑制细胞生长。

找miRNA靶基因很重要

TargetScan和RNA杂交演算推测mTOR是miR-3188的靶标,并通过了研究者的体外实验、对移植瘤的免疫组化实验、荧光素酶报告基因实验得到验证。

mTOR是靶基因?证明看看

转染mTOR到miR-3188过表达的NPC细胞,进行MTT、EdU检测,发现mTOR能增强细胞增殖;过表达mTOR还能挽救miR-3188引起的5-FU增敏作用,结合siRNA实验(下图),可得出mTOR是miR-3188的直接靶点,是造成细胞生长抑制与诱导NPC对5-FU敏感的关键。


转染si-mTOR到3种细胞后,Western blot检测内源PI3K、P-PI3K、AKT、P-AKT、 CCND1和c-JUN的蛋白表达情况,结果与miR-3188过表达效果一致

转录调控机制研究, GO!

相关基因这么多,从何下手?研究者使用UCSC、PROMO和TFSEARCH生物信息分析软件,分析miR-3188的转录起始位点上游3-kb区域,发现包含了3个c-JUN结合位点。于是研究者敲降c-JUN,进行qPCR实验,发现miR-3188表达显着增加,说明c-JUN是miR-3188的上游调节基因;综合EMSA、ChIP实验证明3个结合位点都是有效的。

研究结束了?别忘了通路

FOXO1被报道诱导PI3K/AKT信号通路,于是研究者探究他对NPC细胞的影响,发现它能调控NPC细胞增殖和细胞周期。通过miRNA芯片,分析得包括含miR-3188在内的82条miRNA因为FOXO1过表达而显著下调。随后通过实验,研究者得出FOXO1通过PI3K/AKT/c-JUN信号通路诱导miR-3188表达。

miR-3188表达与FOXO1的表达呈正相关,而与mTOR、c-JUN的表达呈负相关;miR-3188对NPC的作用主要是通过负反馈环实现:miR-3188是FOXO1信号的下游效应器并在NPC细胞中参与FOXO1诱导的生长抑制;miR-3188直接靶向mTOR从而跟FOXO1一样阻碍PI3K/AKT调节活动,尤其是下游细胞因子c-JUN和p-mTOR,进而影响细胞周期,抑制细胞生长;但同时PI3K/AKT会通过c-JUN与miR-3188启动子区的结合来负反馈调节miR-3188的表达。

本研究所使用的siRNA、miRNA mimic / inhibitor、EdU试剂,均为锐博生物提供

原文:Zhao M,et al. miR-3188 regulates nasopharyngeal carcinoma proliferation and chemosensitivity through a FOXO1-modulated positive feedback loop with mTOR-p-PI3K/AKT-c-JUN.Nat Commun. 2016 Apr 20;7:11309.




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