2017第七届泛环渤海生物化学与分子生物学会学术交流会

2017-08-21 00:00:01

中国吉林长春

原发性肝癌是目前我国第四位的常见恶性肿瘤及第三位的肿瘤致死病因,严重威胁我国人民的生命和健康。转移是导致肝癌复发和致死的重要原因。肿瘤细胞糖基转移酶表达异常及细胞表面异常的N-糖基化修饰是肿瘤转移的特征之一。然而,肿瘤细胞糖基化调控及其作用机制仍然知之甚少。N-乙酰氨基葡糖胺转移酶3(Mgat3)作为一种糖基转移酶可催化乙酰葡糖胺和N-聚糖核心五糖结构中的甘露糖残基相连。已有研究发现,Mgat3催化形成β1,4连键的平分型结构的增加可使细胞间黏附增强,细胞与胞外基质间黏附减弱,抑制肿瘤转移。微小RNA是真核生物体内一类内源性的单链非编码小RNA分子,是细胞中重要的调控分子。本实验室多项研究结果表明miRNA分子可通过靶向多种糖基转移酶,改变蛋白的糖基化修饰进而影响肿瘤细胞的迁移转化能力。本研究以具有/无淋巴道转移潜能的小鼠肝癌细胞株HcaP和Hepal-6为模型,以高通量芯片微小RNA(miRNA)表达谱分析和生物信息学分析结果为基础,应用qPCR、western blot、流式细胞分析和小室侵袭等方法验证发现,miR-23a的表达量和Mgat3及其催化产物平分型N-glycan结构的表达呈负相关,通过转染miR-23a mimic上调细胞中miR-23a的表达,能够抑制Mgat3及其催化产物平分型N-glycan结构的表达水平,促进细胞的转移,侵袭;反之,转染miR-23a inhibitor抑制miR-23a表达,Mgat3及其催化产物平分型N-glycan结构的表达水平提高,细胞的转移和侵袭能力减弱。双荧光素酶报告基因结果表明miR-23a能够与Mgat3的3'UTR区域特异结合,突变seed region位点可破坏结合。以上结果提示:Mgat3是miR-23a调控的靶基因之一。miR-23a可通过抑制小鼠肝癌细胞中Mgat3的表达,减少细胞表面的平分型N-glycan结构,进而促进小鼠肝癌细胞的淋巴道转移潜能。进一步向上追溯miR-23a的转录表达调控,利用在线转录因子预测软件分析miR-23a基因上游启动子区挖掘可能调控miR-23a表达的转录因子,双荧光素酶报告基因和染色体免疫共沉淀(CHIP)等方法验证发现,转录因子Runx2可直接结合于miR-23a基因上游的启动子区,促进miR-23a上游启动子的转录活性,突变miR-23a基因启动子上Runx2的E-BOX区位点可破坏结合。随后,通过转染Runx2表达载体上调细胞中Runx2的表达,在细胞内验证了Runx2对miR-23a表达的促进作用;反之,转染Runx2 siRNA下调细胞中Runx2的表达,miR-23a的表达得到抑制。上述结果表明,miR-23a可通过抑制小鼠肝癌细胞中糖基转移酶Mgat3的表达,调控小鼠肝癌细胞的淋巴道转移潜能。同时,miR-23a的转录表达可被转录因子Runx2激活。以上结果初步揭示了miR-23a参与的肿瘤转移糖生物学机制,为肝癌的诊断治疗提供新的理论依据和可能的新靶点。