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文檔簡(jiǎn)介
RNA干擾技術(shù)對(duì)胃癌細(xì)胞SGC-7901中Nanog表達(dá)的調(diào)控及影響研究一、引言1.1研究背景胃癌作為全球范圍內(nèi)常見的惡性腫瘤之一,嚴(yán)重威脅人類健康。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)每年的新發(fā)胃癌病例數(shù)占全球新發(fā)病例數(shù)的近一半,大多數(shù)患者在確診時(shí)已處于中晚期,治療難度和死亡率顯著增加。盡管目前胃癌的治療手段不斷發(fā)展,包括手術(shù)、化療、放療、靶向治療和免疫治療等,但總體預(yù)后仍不理想,5年生存率較低。因此,深入研究胃癌的發(fā)病機(jī)制,尋找有效的治療靶點(diǎn)和新的治療策略具有重要的臨床意義。近年來,癌癥干細(xì)胞(CancerStemCells,CSCs)理論的提出為腫瘤研究提供了新的視角。CSCs是腫瘤組織中具有自我更新、多向分化潛能和高致瘤性的一小部分細(xì)胞,被認(rèn)為是腫瘤發(fā)生、發(fā)展、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的根源。Nanog基因作為一種重要的干細(xì)胞多能性因子,在維持胚胎干細(xì)胞的自我更新和多能性中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。研究發(fā)現(xiàn),Nanog基因在多種腫瘤組織中異常表達(dá),包括胃癌、乳腺癌、肺癌、肝癌等,且與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移及預(yù)后密切相關(guān)。在胃癌中,Nanog基因的高表達(dá)與腫瘤的惡性程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及不良預(yù)后顯著相關(guān),提示Nanog基因可能作為胃癌診斷、預(yù)后評(píng)估的生物標(biāo)志物及治療靶點(diǎn)。RNA干擾(RNAinterference,RNAi)技術(shù)是一種由雙鏈RNA(double-strandedRNA,dsRNA)介導(dǎo)的序列特異性基因沉默現(xiàn)象,能夠高效、特異性地抑制靶基因的表達(dá)。自發(fā)現(xiàn)以來,RNAi技術(shù)因其具有高度特異性、高效性、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),迅速成為研究基因功能和疾病治療的有力工具。在腫瘤研究領(lǐng)域,RNAi技術(shù)被廣泛應(yīng)用于腫瘤相關(guān)基因的功能研究和腫瘤治療的探索。通過設(shè)計(jì)針對(duì)腫瘤相關(guān)基因的小干擾RNA(smallinterferingRNA,siRNA)或短發(fā)夾RNA(shorthairpinRNA,shRNA),可以特異性地沉默這些基因的表達(dá),從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,為腫瘤的基因治療提供了新的策略。本研究旨在利用RNA干擾技術(shù)抑制胃癌細(xì)胞SGC-7901中Nanog基因的表達(dá),探討Nanog基因在胃癌發(fā)生、發(fā)展中的作用機(jī)制,為胃癌的基因治療提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。1.2研究目的與意義本實(shí)驗(yàn)旨在利用RNA干擾技術(shù),特異性地抑制胃癌細(xì)胞SGC-7901中Nanog基因的表達(dá),通過觀察細(xì)胞生物學(xué)行為的改變,深入探究Nanog基因在胃癌發(fā)生、發(fā)展過程中的作用機(jī)制。具體而言,研究目的包括以下幾個(gè)方面:其一,構(gòu)建針對(duì)Nanog基因的小干擾RNA(siRNA)表達(dá)載體,并將其成功轉(zhuǎn)染至胃癌細(xì)胞SGC-7901中,實(shí)現(xiàn)對(duì)Nanog基因表達(dá)的有效抑制;其二,檢測(cè)抑制Nanog基因表達(dá)后,胃癌細(xì)胞SGC-7901的增殖、凋亡、侵襲、遷移等生物學(xué)行為的變化,明確Nanog基因?qū)ξ赴┘?xì)胞生物學(xué)特性的影響;其三,通過對(duì)相關(guān)信號(hào)通路和分子機(jī)制的研究,揭示Nanog基因在胃癌發(fā)生、發(fā)展中的潛在作用機(jī)制。本研究具有重要的理論意義和潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。在理論方面,深入研究Nanog基因在胃癌中的作用機(jī)制,有助于進(jìn)一步闡明胃癌的發(fā)病機(jī)制,為癌癥干細(xì)胞理論在胃癌研究中的應(yīng)用提供新的證據(jù)和思路。同時(shí),通過揭示Nanog基因與胃癌細(xì)胞生物學(xué)行為之間的關(guān)系,可能發(fā)現(xiàn)新的胃癌相關(guān)分子標(biāo)志物和潛在的治療靶點(diǎn),豐富對(duì)胃癌分子生物學(xué)的認(rèn)識(shí)。在臨床應(yīng)用方面,基于RNA干擾技術(shù)的基因治療策略為胃癌的治療提供了新的方向。如果能夠成功抑制Nanog基因的表達(dá),從而有效抑制胃癌細(xì)胞的生長(zhǎng)、侵襲和轉(zhuǎn)移,誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡,將為胃癌的治療提供一種全新的、特異性的治療方法。這不僅可以提高胃癌的治療效果,改善患者的預(yù)后,還可能減少傳統(tǒng)治療方法帶來的不良反應(yīng),為胃癌患者帶來新的希望。此外,對(duì)Nanog基因的研究還可能為胃癌的早期診斷和預(yù)后評(píng)估提供更準(zhǔn)確的指標(biāo),有助于實(shí)現(xiàn)胃癌的個(gè)體化治療。1.3研究思路與方法本研究以胃癌細(xì)胞SGC-7901為研究對(duì)象,利用RNA干擾技術(shù)特異性地抑制Nanog基因的表達(dá),進(jìn)而深入探究其在胃癌發(fā)生、發(fā)展中的作用機(jī)制。研究思路是首先通過設(shè)計(jì)并合成針對(duì)Nanog基因的小干擾RNA(siRNA),并構(gòu)建相應(yīng)的表達(dá)載體。隨后將其轉(zhuǎn)染至胃癌細(xì)胞SGC-7901中,借助多種分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù),驗(yàn)證Nanog基因表達(dá)的抑制效果。然后,對(duì)抑制Nanog基因表達(dá)后的胃癌細(xì)胞,展開一系列細(xì)胞生物學(xué)行為的檢測(cè),包括細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲和遷移等方面,以明確Nanog基因?qū)ξ赴┘?xì)胞生物學(xué)特性的影響。最后,深入研究相關(guān)信號(hào)通路和分子機(jī)制,揭示Nanog基因在胃癌發(fā)生、發(fā)展中的潛在作用機(jī)制。在研究方法上,運(yùn)用RNA干擾技術(shù),根據(jù)Nanog基因的序列,設(shè)計(jì)并合成具有特異性的siRNA,通過化學(xué)合成或構(gòu)建表達(dá)載體的方式獲得siRNA。在細(xì)胞培養(yǎng)方面,復(fù)蘇并培養(yǎng)胃癌細(xì)胞SGC-7901,將其置于含10%胎牛血清、1%雙抗(青霉素和鏈霉素)的RPMI-1640培養(yǎng)基中,在37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng),定期傳代和換液,以保證細(xì)胞處于良好的生長(zhǎng)狀態(tài)。轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到70%-80%,使用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑將siRNA或?qū)φ招蛄修D(zhuǎn)染至胃癌細(xì)胞中,設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,每組設(shè)置多個(gè)復(fù)孔,以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)(qRT-PCR),提取轉(zhuǎn)染后細(xì)胞的總RNA,反轉(zhuǎn)錄為cDNA,以cDNA為模板,使用特異性引物進(jìn)行qRT-PCR擴(kuò)增,通過檢測(cè)Ct值,計(jì)算Nanog基因mRNA的相對(duì)表達(dá)量,從而分析RNA干擾對(duì)Nanog基因轉(zhuǎn)錄水平的影響。同時(shí),采用蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot),提取細(xì)胞總蛋白,進(jìn)行SDS-PAGE電泳分離,將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,用特異性抗體孵育,再加入二抗,通過化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)目的蛋白條帶,分析Nanog基因蛋白表達(dá)水平的變化。在細(xì)胞生物學(xué)行為檢測(cè)中,采用CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖能力,在不同時(shí)間點(diǎn)向細(xì)胞培養(yǎng)孔中加入CCK-8試劑,孵育后檢測(cè)450nm處的吸光度值,繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線,分析細(xì)胞增殖情況;通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期,用AnnexinV-FITC/PI雙染法檢測(cè)細(xì)胞凋亡率,用PI染色法分析細(xì)胞周期分布;運(yùn)用Transwell小室實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞侵襲和遷移能力,在Transwell小室的上室加入細(xì)胞懸液,下室加入含血清的培養(yǎng)基,培養(yǎng)一定時(shí)間后,固定并染色侵襲或遷移到下室的細(xì)胞,計(jì)數(shù)分析細(xì)胞侵襲和遷移能力的變化。二、相關(guān)理論與技術(shù)基礎(chǔ)2.1RNA干擾技術(shù)2.1.1RNA干擾的原理RNA干擾(RNAinterference,RNAi)是一種在真核生物中廣泛存在的、由雙鏈RNA(double-strandedRNA,dsRNA)介導(dǎo)的序列特異性基因沉默現(xiàn)象。其核心原理是細(xì)胞內(nèi)的dsRNA被核酸酶Dicer識(shí)別并切割成21-23個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的小干擾RNA(smallinterferingRNA,siRNA)。這些siRNA具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征,其兩條鏈的3’端各有2個(gè)堿基的游離,5’端為磷酸化狀態(tài)。隨后,siRNA與體內(nèi)一些酶和蛋白質(zhì)共同形成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RNA-inducedsilencingcomplex,RISC)。在ATP供能的情況下,RISC中的解旋酶將siRNA的雙鏈解開,其中的反義鏈引導(dǎo)RISC識(shí)別并結(jié)合到與其互補(bǔ)的靶mRNA序列上。接著,RISC中的核酸內(nèi)切酶Ago發(fā)揮作用,在距離siRNA3'端12個(gè)堿基的位置切割靶mRNA,導(dǎo)致mRNA降解,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)靶基因表達(dá)的抑制,使基因沉默。此外,在某些情況下,RNAi還可以通過抑制翻譯過程來沉默基因,即RISC結(jié)合到靶mRNA上后,并不切割mRNA,而是阻止核糖體與mRNA的結(jié)合,從而抑制蛋白質(zhì)的合成。除了siRNA介導(dǎo)的RNAi途徑外,短發(fā)夾狀RNA(shorthairpinRNA,shRNA)也能引發(fā)RNA干擾。shRNA是一種人工合成的RNA分子,其結(jié)構(gòu)包含一個(gè)莖環(huán)結(jié)構(gòu),在細(xì)胞內(nèi)可以被加工成類似siRNA的分子,進(jìn)而激活RNAi機(jī)制。與siRNA不同的是,shRNA可以通過構(gòu)建表達(dá)載體,利用病毒載體等工具將其導(dǎo)入細(xì)胞中,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且持續(xù)的基因沉默效果,這對(duì)于需要長(zhǎng)期抑制靶基因表達(dá)的研究和應(yīng)用具有重要意義。RNAi過程還存在一個(gè)倍增階段,即少量的siRNA在RNA依賴性RNA聚合酶(RdRP)的作用下,以靶mRNA為模板,擴(kuò)增產(chǎn)生更多的dsRNA,這些dsRNA又可以被Dicer酶切割成新的siRNA,再次形成RISC,繼續(xù)降解mRNA,從而產(chǎn)生級(jí)聯(lián)放大效應(yīng),使得少量的起始dsRNA就能引發(fā)強(qiáng)大的基因沉默效果。2.1.2RNA干擾技術(shù)在癌癥研究中的應(yīng)用RNA干擾技術(shù)在癌癥研究中具有廣泛且重要的應(yīng)用,為深入探究癌癥的發(fā)病機(jī)制和開發(fā)新型治療策略提供了有力工具。在癌癥基因功能研究方面,RNAi技術(shù)能夠特異性地沉默與癌癥發(fā)生、發(fā)展相關(guān)的基因,從而幫助研究人員明確這些基因在腫瘤生物學(xué)過程中的具體功能。例如,通過設(shè)計(jì)針對(duì)癌基因如KRAS、BRAF等的siRNA或shRNA,抑制其表達(dá),觀察腫瘤細(xì)胞在增殖、凋亡、侵襲、遷移等生物學(xué)行為上的變化,揭示這些癌基因在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的關(guān)鍵作用機(jī)制。有研究針對(duì)肺癌細(xì)胞中的KRAS基因突變體,利用RNAi技術(shù)成功抑制了KRAS基因的表達(dá),發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞的增殖能力顯著下降,侵襲和遷移能力也明顯減弱,這表明KRAS基因在肺癌的惡性進(jìn)展中起著關(guān)鍵作用。在癌癥靶向治療研究中,RNAi技術(shù)展現(xiàn)出巨大的潛力。它可以直接靶向腫瘤細(xì)胞中的關(guān)鍵致癌基因,抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和存活。例如,針對(duì)抗凋亡蛋白Bcl-2的RNAi治療策略,通過沉默Bcl-2基因的表達(dá),能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,為癌癥治療提供了新的思路。在白血病的研究中,利用RNAi技術(shù)沉默Bcl-2基因,使得白血病細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性增強(qiáng),提高了治療效果。此外,RNAi技術(shù)還可以用于克服腫瘤的耐藥性。許多腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物產(chǎn)生耐藥性,嚴(yán)重影響了治療效果。通過RNAi技術(shù)干擾腫瘤細(xì)胞中與耐藥相關(guān)的基因,如多藥耐藥基因(MDR1)等,可以逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的耐藥性,恢復(fù)化療藥物的療效。在乳腺癌的研究中,通過RNAi抑制MDR1基因的表達(dá),使得原本對(duì)化療藥物耐藥的乳腺癌細(xì)胞重新對(duì)藥物敏感,為乳腺癌的治療提供了新的策略。RNAi技術(shù)還可與其他治療方法聯(lián)合應(yīng)用,增強(qiáng)癌癥的治療效果。例如,與傳統(tǒng)化療藥物聯(lián)合使用,可以提高化療藥物的療效,減少藥物用量,降低藥物的毒副作用;與免疫治療聯(lián)合,有望增強(qiáng)機(jī)體對(duì)腫瘤細(xì)胞的免疫應(yīng)答,提高免疫治療的效果。有研究將針對(duì)腫瘤相關(guān)抗原的RNAi與免疫檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合應(yīng)用于小鼠腫瘤模型,發(fā)現(xiàn)能夠顯著增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的免疫原性,激活機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng),抑制腫瘤生長(zhǎng)。在癌癥診斷和預(yù)后評(píng)估方面,RNAi技術(shù)也具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。通過檢測(cè)腫瘤組織中特定基因經(jīng)RNAi處理后的表達(dá)變化,有可能為癌癥的早期診斷提供新的生物標(biāo)志物;同時(shí),根據(jù)RNAi對(duì)腫瘤細(xì)胞生物學(xué)行為的影響,還可以預(yù)測(cè)腫瘤的預(yù)后,為臨床治療決策提供參考。2.2Nanog基因2.2.1Nanog基因的結(jié)構(gòu)與功能Nanog基因最初是在小鼠胚胎干細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn),其名稱來源于蓋爾語中“TirnanOg”,寓意著“永恒之地”,象征著其在維持細(xì)胞多能性方面的重要作用。人源Nanog基因位于12號(hào)染色體上,由4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子組成,開放閱讀框長(zhǎng)度為915bp,編碼包含305個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)。該蛋白結(jié)構(gòu)包含N端“干擾”域(ND)、DNA同源結(jié)合域(H)和C端轉(zhuǎn)錄激活域。其中,H區(qū)含有60個(gè)氨基酸殘基,可與蛋白質(zhì)相互作用以及與DNA結(jié)合,對(duì)Nanog行使轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能至關(guān)重要;ND區(qū)富含絲氨酸和蘇氨酸殘基,還包含酸性殘基,在反式作用中發(fā)揮作用;C端區(qū)無明顯轉(zhuǎn)錄激活基序,但包含2個(gè)負(fù)責(zé)反式激活的亞域(CD1和CD2)以及參與二聚化的富含色氨酸的域(WRD)。Nanog基因在維持干細(xì)胞多能性方面發(fā)揮著核心作用。在胚胎發(fā)育早期,Nanog在胚泡的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(ICM)中特異性表達(dá),對(duì)維持ICM細(xì)胞的多能性和阻止其向內(nèi)胚層分化起到關(guān)鍵作用。研究表明,Nanog基因能夠獨(dú)立于白血病抑制因子(LIF)/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3(Stat3)信號(hào)通路,維持胚胎干細(xì)胞(ESCs)的自我更新和多能性。它通過與一系列轉(zhuǎn)錄因子如Oct4、Sox2等相互作用,形成復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),共同維持ESCs的多能性狀態(tài)。具體而言,Nanog與Oct4、Sox2可以結(jié)合到彼此的啟動(dòng)子區(qū)域,相互激活表達(dá),形成一個(gè)正反饋調(diào)節(jié)環(huán),穩(wěn)定多能性基因的表達(dá)。同時(shí),Nanog還能通過抑制分化相關(guān)基因的表達(dá),如Cdx2、Gata6等,維持干細(xì)胞處于未分化狀態(tài)。在ESCs的細(xì)胞周期調(diào)控方面,Nanog也發(fā)揮著重要作用。有研究報(bào)道,超表達(dá)Nanog的ESCs克隆能夠加速S期進(jìn)入,促進(jìn)細(xì)胞增殖,表明Nanog在調(diào)節(jié)干細(xì)胞的細(xì)胞周期進(jìn)程、維持干細(xì)胞的自我更新能力中具有重要意義。在腫瘤領(lǐng)域,越來越多的研究表明Nanog基因與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。Nanog被認(rèn)為是癌癥干細(xì)胞(CSCs)的重要標(biāo)志物之一,在多種腫瘤組織中異常高表達(dá),如乳腺癌、肺癌、肝癌、結(jié)直腸癌等。Nanog在腫瘤中的高表達(dá)與腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移、耐藥以及不良預(yù)后密切相關(guān)。其可能的作用機(jī)制包括:通過激活Wnt/β-catenin、PI3K/Akt等信號(hào)通路,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和存活;調(diào)節(jié)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)相關(guān)基因的表達(dá),增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力;維持腫瘤干細(xì)胞的干性,使其具有自我更新和多向分化潛能,從而導(dǎo)致腫瘤的復(fù)發(fā)和耐藥。例如,在乳腺癌細(xì)胞中,Nanog通過激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路,上調(diào)CyclinD1、c-Myc等基因的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)程,加速腫瘤細(xì)胞增殖;在肺癌細(xì)胞中,Nanog能夠誘導(dǎo)EMT過程,使上皮細(xì)胞標(biāo)志物E-cadherin表達(dá)下調(diào),間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物N-cadherin、Vimentin等表達(dá)上調(diào),從而增強(qiáng)肺癌細(xì)胞的侵襲和遷移能力。2.2.2Nanog基因與胃癌的關(guān)系大量研究表明,Nanog基因在胃癌組織和細(xì)胞系中呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài),且其表達(dá)水平與胃癌的臨床病理特征及預(yù)后密切相關(guān)。通過對(duì)臨床胃癌組織標(biāo)本的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),Nanog的陽性表達(dá)率明顯高于癌旁正常組織,且Nanog的高表達(dá)與胃癌患者的腫瘤大小、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移以及不良預(yù)后顯著相關(guān)。一項(xiàng)針對(duì)50例胃癌患者的研究顯示,Nanog在胃癌組織中的陽性表達(dá)率為70%,而在癌旁正常組織中僅為20%;進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),Nanog高表達(dá)的胃癌患者5年生存率顯著低于Nanog低表達(dá)患者,提示Nanog可作為評(píng)估胃癌患者預(yù)后的重要指標(biāo)。在胃癌細(xì)胞的生物學(xué)行為方面,Nanog基因發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。在細(xì)胞增殖方面,研究證實(shí)敲低Nanog基因的表達(dá)能夠顯著抑制胃癌細(xì)胞的增殖能力。通過RNA干擾技術(shù)抑制胃癌細(xì)胞系MGC-803和SGC-7901中Nanog基因的表達(dá)后,采用CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖情況,結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞的增殖活性明顯低于對(duì)照組,細(xì)胞生長(zhǎng)曲線明顯變緩,表明Nanog基因?qū)ξ赴┘?xì)胞的增殖具有促進(jìn)作用。其機(jī)制可能是Nanog通過激活PI3K/Akt信號(hào)通路,上調(diào)CyclinD1、PCNA等細(xì)胞增殖相關(guān)蛋白的表達(dá),從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖。在細(xì)胞凋亡方面,Nanog基因的表達(dá)與胃癌細(xì)胞的凋亡密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),抑制Nanog基因的表達(dá)可以誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡。通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),敲低Nanog后的胃癌細(xì)胞凋亡率明顯增加,同時(shí)凋亡相關(guān)蛋白Bax的表達(dá)上調(diào),Bcl-2的表達(dá)下調(diào),表明Nanog可能通過調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá),抑制胃癌細(xì)胞的凋亡,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的存活。在細(xì)胞遷移和侵襲方面,Nanog基因也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。Transwell實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,沉默Nanog基因能夠顯著降低胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),Nanog通過調(diào)控EMT過程來影響胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲。敲低Nanog后,胃癌細(xì)胞中上皮標(biāo)志物E-cadherin的表達(dá)上調(diào),間質(zhì)標(biāo)志物N-cadherin、Vimentin等的表達(dá)下調(diào),表明Nanog通過誘導(dǎo)EMT過程,增強(qiáng)胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力,促進(jìn)胃癌的轉(zhuǎn)移。2.3胃癌細(xì)胞SGC-7901胃癌細(xì)胞SGC-7901是1979年從一名56歲男性胃腺癌患者的腹水轉(zhuǎn)移灶中分離建立的細(xì)胞系,屬于人低分化胃腺癌細(xì)胞。該細(xì)胞系具有典型的上皮樣形態(tài),細(xì)胞呈多邊形或短梭形,貼壁生長(zhǎng),排列緊密,具有較強(qiáng)的增殖能力。在常規(guī)培養(yǎng)條件下,SGC-7901細(xì)胞的倍增時(shí)間約為24-36小時(shí),能夠在含10%胎牛血清、1%雙抗(青霉素和鏈霉素)的RPMI-1640培養(yǎng)基中良好生長(zhǎng)。SGC-7901細(xì)胞在胃癌研究中具有廣泛的應(yīng)用,是研究胃癌發(fā)病機(jī)制、治療靶點(diǎn)及藥物篩選等方面的常用細(xì)胞模型。其優(yōu)勢(shì)在于:一方面,它能夠較好地模擬胃癌細(xì)胞在體內(nèi)的生物學(xué)行為,如高增殖活性、侵襲和轉(zhuǎn)移能力等,有助于深入研究胃癌的發(fā)生、發(fā)展過程;另一方面,該細(xì)胞系來源明確,性質(zhì)穩(wěn)定,便于不同實(shí)驗(yàn)室之間的研究對(duì)比和重復(fù),為研究結(jié)果的可靠性和可重復(fù)性提供了保障。在研究胃癌細(xì)胞的增殖機(jī)制時(shí),以SGC-7901細(xì)胞為模型,通過抑制相關(guān)基因的表達(dá),觀察細(xì)胞增殖的變化,發(fā)現(xiàn)了多個(gè)與胃癌細(xì)胞增殖密切相關(guān)的信號(hào)通路和分子靶點(diǎn);在藥物研發(fā)領(lǐng)域,SGC-7901細(xì)胞被廣泛用于篩選和評(píng)價(jià)抗胃癌藥物的活性和療效,為新藥的開發(fā)提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。三、實(shí)驗(yàn)材料與方法3.1實(shí)驗(yàn)材料3.1.1細(xì)胞系與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物胃癌細(xì)胞SGC-7901購(gòu)自中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(CCTCC)。細(xì)胞復(fù)蘇后,培養(yǎng)于含10%胎牛血清(FetalBovineSerum,F(xiàn)BS,Gibco公司,美國(guó))、1%雙抗(青霉素100U/mL和鏈霉素100μg/mL,Solarbio公司,中國(guó))的RPMI-1640培養(yǎng)基(Hyclone公司,美國(guó))中。將其置于37℃、5%CO?的恒溫培養(yǎng)箱(ThermoScientific公司,美國(guó))中常規(guī)培養(yǎng),定期進(jìn)行傳代和換液操作,以維持細(xì)胞的良好生長(zhǎng)狀態(tài)。當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到80%-90%,使用0.25%胰蛋白酶-0.02%乙二胺四乙酸(EDTA,Solarbio公司,中國(guó))消化液進(jìn)行消化傳代,傳代比例為1:3-1:4。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選用6-8周齡的BALB/c裸鼠,體重18-22g,購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司。動(dòng)物飼養(yǎng)于無特定病原體(SpecificPathogenFree,SPF)級(jí)動(dòng)物房,室內(nèi)溫度控制在22-25℃,相對(duì)濕度保持在40%-60%,采用12h光照/12h黑暗的晝夜節(jié)律。給予動(dòng)物無菌飼料和飲用水,自由攝食和飲水。在實(shí)驗(yàn)開始前,動(dòng)物適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,以確保其生理狀態(tài)穩(wěn)定,適應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。3.1.2主要試劑與儀器RNA干擾相關(guān)試劑:針對(duì)Nanog基因的小干擾RNA(siRNA)由上海吉瑪制藥技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)并合成,包括干擾序列(si-Nanog)和陰性對(duì)照序列(si-NC)。轉(zhuǎn)染試劑選用脂質(zhì)體Lipofectamine3000(Invitrogen公司,美國(guó)),按照說明書進(jìn)行轉(zhuǎn)染操作。細(xì)胞培養(yǎng)試劑:除上述提及的RPMI-1640培養(yǎng)基、胎牛血清和雙抗外,還包括細(xì)胞凍存液(含90%胎牛血清和10%二甲基亞砜,DMSO,Sigma公司,美國(guó))、磷酸鹽緩沖液(PBS,pH7.4,Solarbio公司,中國(guó))、0.25%胰蛋白酶-0.02%EDTA消化液等。檢測(cè)試劑:總RNA提取試劑采用TRIzol試劑(Invitrogen公司,美國(guó));反轉(zhuǎn)錄試劑盒為PrimeScriptRTreagentKitwithgDNAEraser(TaKaRa公司,日本);實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)試劑選用SYBRPremixExTaqII(TaKaRa公司,日本);蛋白質(zhì)提取試劑為RIPA裂解液(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑,Solarbio公司,中國(guó));BCA蛋白定量試劑盒(Solarbio公司,中國(guó))用于蛋白定量;兔抗人Nanog多克隆抗體(Abcam公司,英國(guó))、鼠抗人GAPDH單克隆抗體(Proteintech公司,美國(guó))作為一抗;辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的山羊抗兔IgG和山羊抗鼠IgG(Proteintech公司,美國(guó))作為二抗;化學(xué)發(fā)光底物試劑盒(Millipore公司,美國(guó))用于Westernblot檢測(cè)。細(xì)胞增殖檢測(cè)試劑CCK-8試劑盒(Dojindo公司,日本);細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒AnnexinV-FITC/PI凋亡檢測(cè)試劑盒(BDBiosciences公司,美國(guó));細(xì)胞周期檢測(cè)試劑碘化丙啶(PI,Sigma公司,美國(guó));Transwell小室(Corning公司,美國(guó))及Matrigel基質(zhì)膠(BDBiosciences公司,美國(guó))用于細(xì)胞侵襲和遷移實(shí)驗(yàn)。主要儀器:實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(CFX96Touch,Bio-Rad公司,美國(guó))用于mRNA表達(dá)水平的檢測(cè);凝膠成像系統(tǒng)(ChemiDocXRS+,Bio-Rad公司,美國(guó))用于PCR產(chǎn)物和Westernblot條帶的成像分析;蛋白質(zhì)電泳儀(Mini-PROTEANTetraSystem,Bio-Rad公司,美國(guó))和垂直電泳槽(Mini-PROTEANTGXStain-FreeProteinGels,Bio-Rad公司,美國(guó))用于蛋白質(zhì)的分離和電泳;恒溫?fù)u床(THZ-98A,上海一恒科學(xué)儀器有限公司)用于細(xì)胞培養(yǎng)過程中的振蕩培養(yǎng);酶標(biāo)儀(MultiskanGO,ThermoScientific公司,美國(guó))用于CCK-8實(shí)驗(yàn)的吸光度檢測(cè);流式細(xì)胞儀(FACSCalibur,BDBiosciences公司,美國(guó))用于細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期的檢測(cè);超凈工作臺(tái)(SW-CJ-2FD,蘇州凈化設(shè)備有限公司)用于細(xì)胞培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)操作過程中的無菌環(huán)境維持;二氧化碳培養(yǎng)箱(ThermoScientific公司,美國(guó))用于細(xì)胞的培養(yǎng);離心機(jī)(5810R,Eppendorf公司,德國(guó))用于細(xì)胞和蛋白樣品的離心分離;倒置顯微鏡(CKX41,Olympus公司,日本)用于細(xì)胞形態(tài)和生長(zhǎng)狀態(tài)的觀察;Transwell小室配套的細(xì)胞培養(yǎng)板(24孔板,Corning公司,美國(guó))用于細(xì)胞侵襲和遷移實(shí)驗(yàn)。3.2實(shí)驗(yàn)方法3.2.1RNA干擾載體的構(gòu)建與篩選根據(jù)GenBank中Nanog基因的mRNA序列(登錄號(hào):NM_024865.4),利用RNA干擾設(shè)計(jì)軟件(如Ambion公司的siRNADesignTool),設(shè)計(jì)3條針對(duì)Nanog基因不同區(qū)域的小干擾RNA(siRNA)序列,同時(shí)設(shè)計(jì)1條陰性對(duì)照siRNA序列(si-NC),其序列不與任何已知基因具有同源性。設(shè)計(jì)的siRNA序列需滿足以下條件:長(zhǎng)度為21-23個(gè)核苷酸;GC含量在30%-50%;避免連續(xù)的相同堿基,尤其是4個(gè)或以上的T或A;與其他基因的同源性低于70%。將設(shè)計(jì)好的siRNA序列交由上海吉瑪制藥技術(shù)有限公司合成。合成后的siRNA序列經(jīng)HPLC純化,以確保其純度和質(zhì)量。將純化后的siRNA溶解于無RNA酶的水中,配制成100μmol/L的儲(chǔ)存液,于-20℃保存?zhèn)溆?。為?gòu)建siRNA表達(dá)載體,選擇合適的載體(如pGPU6/GFP/Neo載體)。首先,用限制性內(nèi)切酶(如BamHⅠ和HindⅢ)對(duì)載體進(jìn)行雙酶切,酶切體系為:載體1μg,10×Buffer2μL,BamHⅠ1μL,HindⅢ1μL,加ddH?O至20μL。37℃孵育2-3小時(shí),然后進(jìn)行1%瓊脂糖凝膠電泳,回收線性化的載體片段。將合成的siRNA序列進(jìn)行退火處理,形成雙鏈DNA。退火體系為:SensesiRNA(100μmol/L)1μL,AntisensesiRNA(100μmol/L)1μL,10×AnnealingBuffer2μL,加ddH?O至20μL。將退火體系置于PCR儀中,按照95℃5分鐘,然后以每分鐘降低1℃的速度降至25℃的程序進(jìn)行退火反應(yīng),得到雙鏈siRNA。將雙鏈siRNA與線性化的載體片段進(jìn)行連接反應(yīng),連接體系為:線性化載體100ng,雙鏈siRNA50ng,T4DNA連接酶1μL,10×T4DNALigaseBuffer1μL,加ddH?O至10μL。16℃連接過夜,然后將連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化至大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞中。轉(zhuǎn)化方法為:取5μL連接產(chǎn)物加入到100μLDH5α感受態(tài)細(xì)胞中,輕輕混勻,冰浴30分鐘;42℃熱激90秒,然后迅速冰浴2分鐘;加入900μL無抗LB培養(yǎng)基,37℃振蕩培養(yǎng)1小時(shí);將菌液均勻涂布于含氨芐青霉素(Ampicillin,Amp,50μg/mL)的LB固體培養(yǎng)基平板上,37℃倒置培養(yǎng)過夜。次日,挑取平板上的單菌落,接種于含Amp的LB液體培養(yǎng)基中,37℃振蕩培養(yǎng)過夜。提取質(zhì)粒,用PCR和雙酶切鑒定重組質(zhì)粒,鑒定正確的重組質(zhì)粒送測(cè)序公司(如上海生工生物工程股份有限公司)進(jìn)行測(cè)序驗(yàn)證。測(cè)序結(jié)果與設(shè)計(jì)序列一致的重組質(zhì)粒即為成功構(gòu)建的針對(duì)Nanog基因的siRNA表達(dá)載體。為篩選干擾效果最佳的載體,將構(gòu)建好的3種針對(duì)Nanog基因的siRNA表達(dá)載體(si-Nanog-1、si-Nanog-2、si-Nanog-3)及陰性對(duì)照載體(si-NC)分別轉(zhuǎn)染至胃癌細(xì)胞SGC-7901中。轉(zhuǎn)染前1天,將胃癌細(xì)胞SGC-7901以5×10?個(gè)/孔的密度接種于6孔板中,每孔加入2mL含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基,37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到70%-80%,按照Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑說明書進(jìn)行轉(zhuǎn)染操作。轉(zhuǎn)染體系為:每孔加入2μLLipofectamine3000試劑和2μLP3000試劑,分別用50μLOpti-MEM培養(yǎng)基稀釋,輕輕混勻,室溫孵育5分鐘;然后將兩者混合,室溫孵育20分鐘,形成脂質(zhì)體-siRNA復(fù)合物;將復(fù)合物加入到含細(xì)胞的6孔板中,輕輕混勻,37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)。轉(zhuǎn)染后48小時(shí),收集細(xì)胞,提取總RNA和總蛋白,分別采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)和蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot)檢測(cè)Nanog基因mRNA和蛋白的表達(dá)水平。以轉(zhuǎn)染陰性對(duì)照載體的細(xì)胞為對(duì)照組,計(jì)算各實(shí)驗(yàn)組Nanog基因表達(dá)的相對(duì)抑制率。選擇抑制率最高的siRNA表達(dá)載體用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。3.2.2細(xì)胞培養(yǎng)與轉(zhuǎn)染將凍存的胃癌細(xì)胞SGC-7901從液氮罐中取出,迅速放入37℃水浴鍋中,輕輕晃動(dòng)凍存管,使其在1-2分鐘內(nèi)快速解凍。解凍后的細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至含有5mL含10%胎牛血清、1%雙抗的RPMI-1640培養(yǎng)基的離心管中,1000rpm離心5分鐘,棄上清。用適量的新鮮培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至T25培養(yǎng)瓶中,補(bǔ)加培養(yǎng)基至5mL,輕輕搖勻,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,細(xì)胞密度達(dá)到80%-90%,進(jìn)行傳代培養(yǎng)。棄去培養(yǎng)瓶中的舊培養(yǎng)基,用PBS(pH7.4)沖洗細(xì)胞2次,以去除殘留的培養(yǎng)基和雜質(zhì)。加入1-2mL0.25%胰蛋白酶-0.02%EDTA消化液,輕輕晃動(dòng)培養(yǎng)瓶,使消化液均勻覆蓋細(xì)胞表面,然后將培養(yǎng)瓶置于37℃培養(yǎng)箱中消化1-2分鐘。在倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞消化情況,當(dāng)細(xì)胞變圓、間隙增大且大部分細(xì)胞開始脫落時(shí),立即加入2-3mL含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基終止消化。用吸管輕輕吹打細(xì)胞,使細(xì)胞完全脫壁并分散成單細(xì)胞懸液。將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至離心管中,1000rpm離心5分鐘,棄上清。用適量的新鮮培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,按照1:3-1:4的比例將細(xì)胞接種到新的培養(yǎng)瓶中,補(bǔ)加培養(yǎng)基至合適體積,放回培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)。在進(jìn)行轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)前,將胃癌細(xì)胞SGC-7901以5×10?個(gè)/孔的密度接種于6孔板中,每孔加入2mL含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基,37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到70%-80%,進(jìn)行轉(zhuǎn)染操作。根據(jù)前期篩選出的干擾效果最佳的針對(duì)Nanog基因的siRNA表達(dá)載體(si-Nanog)及陰性對(duì)照載體(si-NC),按照Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑說明書進(jìn)行轉(zhuǎn)染。轉(zhuǎn)染體系及操作步驟同3.2.1中所述。轉(zhuǎn)染后4-6小時(shí),更換為新鮮的含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)。分別在轉(zhuǎn)染后24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)等不同時(shí)間點(diǎn),收集細(xì)胞,用于后續(xù)各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)的分析。3.2.3檢測(cè)指標(biāo)與方法采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)檢測(cè)Nanog基因mRNA的表達(dá)水平。轉(zhuǎn)染后48小時(shí),收集各組細(xì)胞,按照TRIzol試劑說明書提取細(xì)胞總RNA。用微量分光光度計(jì)(如NanoDrop2000)測(cè)定RNA的濃度和純度,要求A260/A280比值在1.8-2.0之間。取1μg總RNA,按照PrimeScriptRTreagentKitwithgDNAEraser反轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄反應(yīng),將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA。反應(yīng)體系為:5×PrimeScriptBuffer2μL,PrimeScriptRTEnzymeMixⅠ0.5μL,OligodTPrimer0.5μL,Random6mers0.5μL,TotalRNA1μg,加RNase-freeddH?O至10μL。反應(yīng)條件為:37℃15分鐘,85℃5秒,4℃保存。以cDNA為模板,使用SYBRPremixExTaqII試劑進(jìn)行qRT-PCR擴(kuò)增。引物設(shè)計(jì)如下:Nanog上游引物5'-CCAGAGAGCAGAAGGAAGAC-3',下游引物5'-GGCTTCACATACAGGGCTTC-3';內(nèi)參基因GAPDH上游引物5'-AAGGTCGGAGTCAACGGATTT-3',下游引物5'-GGGGTCGTTGATGGCAACA-3'。反應(yīng)體系為:2×SYBRPremixExTaqII10μL,上下游引物(10μmol/L)各0.8μL,ROXReferenceDyeII(50×)0.4μL,cDNA模板2μL,加ddH?O至20μL。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30秒;95℃變性5秒,60℃退火34秒,共40個(gè)循環(huán);熔解曲線分析從65℃到95℃,每5秒升高0.5℃。每個(gè)樣本設(shè)置3個(gè)復(fù)孔,以GAPDH為內(nèi)參基因,采用2^-ΔΔCt法計(jì)算Nanog基因mRNA的相對(duì)表達(dá)量。采用蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot)檢測(cè)Nanog蛋白的表達(dá)水平。轉(zhuǎn)染后48小時(shí),收集各組細(xì)胞,加入適量的RIPA裂解液(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑),冰上裂解30分鐘,期間每隔5分鐘輕輕振蕩一次。然后將裂解液轉(zhuǎn)移至離心管中,12000rpm,4℃離心15分鐘,取上清即為細(xì)胞總蛋白。采用BCA蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白濃度,將蛋白樣品與5×SDS-PAGE上樣緩沖液按4:1的比例混合,100℃煮沸5分鐘使蛋白變性。取等量的蛋白樣品進(jìn)行10%SDS-PAGE電泳分離,電泳條件為:80V恒壓電泳30分鐘,待蛋白樣品進(jìn)入分離膠后,改為120V恒壓電泳至溴酚藍(lán)指示劑遷移至凝膠底部。電泳結(jié)束后,將凝膠中的蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,轉(zhuǎn)膜條件為:250mA恒流轉(zhuǎn)膜90分鐘。轉(zhuǎn)膜完成后,將PVDF膜置于5%脫脂牛奶中,室溫封閉1小時(shí),以封閉非特異性結(jié)合位點(diǎn)。封閉后,用TBST緩沖液沖洗PVDF膜3次,每次5分鐘。然后將PVDF膜與兔抗人Nanog多克隆抗體(1:1000稀釋)在4℃孵育過夜。次日,用TBST緩沖液沖洗PVDF膜3次,每次10分鐘,然后與辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的山羊抗兔IgG二抗(1:5000稀釋)室溫孵育1小時(shí)。孵育結(jié)束后,再次用TBST緩沖液沖洗PVDF膜3次,每次10分鐘。最后,使用化學(xué)發(fā)光底物試劑盒進(jìn)行顯色,在凝膠成像系統(tǒng)下曝光拍照,分析目的蛋白條帶的灰度值。以GAPDH為內(nèi)參蛋白,計(jì)算Nanog蛋白的相對(duì)表達(dá)量。采用CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖能力。轉(zhuǎn)染后24小時(shí),將各組細(xì)胞以3×103個(gè)/孔的密度接種于96孔板中,每孔加入100μL含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基,每組設(shè)置5個(gè)復(fù)孔。分別在接種后0小時(shí)、24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)、96小時(shí),向每孔中加入10μLCCK-8試劑,輕輕混勻,37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中孵育1-2小時(shí)。然后用酶標(biāo)儀檢測(cè)450nm處的吸光度值(OD值),以時(shí)間為橫坐標(biāo),OD值為縱坐標(biāo),繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線,分析細(xì)胞增殖情況。采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期。轉(zhuǎn)染后48小時(shí),收集各組細(xì)胞,用PBS沖洗2次,然后加入0.25%胰蛋白酶-0.02%EDTA消化液消化細(xì)胞,將消化后的細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至離心管中,1000rpm離心5分鐘,棄上清。用預(yù)冷的PBS重懸細(xì)胞,再次離心,棄上清。按照AnnexinV-FITC/PI凋亡檢測(cè)試劑盒說明書進(jìn)行操作,將細(xì)胞重懸于BindingBuffer中,調(diào)整細(xì)胞濃度為1×10?個(gè)/mL,取100μL細(xì)胞懸液加入到流式管中,依次加入5μLAnnexinV-FITC和5μLPI,輕輕混勻,避光室溫孵育15分鐘,然后加入400μLBindingBuffer,立即用流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡率。檢測(cè)細(xì)胞周期時(shí),收集各組細(xì)胞,用PBS沖洗2次,然后加入70%預(yù)冷的乙醇,4℃固定過夜。固定后的細(xì)胞用PBS沖洗2次,加入500μLPI染色液(含RNaseA),37℃避光孵育30分鐘,然后用流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞周期分布,分析細(xì)胞處于G0/G1期、S期、G2/M期的比例。采用Transwell小室實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移和侵襲能力。檢測(cè)細(xì)胞遷移能力時(shí),將Transwell小室(8μm孔徑)置于24孔板中,上室加入200μL無血清的RPMI-1640培養(yǎng)基,下室加入600μL含20%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基。轉(zhuǎn)染后48小時(shí),收集各組細(xì)胞,用無血清的RPMI-1640培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞濃度為1×10?個(gè)/mL,取200μL細(xì)胞懸液加入到Transwell小室的上室中。將24孔板置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24小時(shí)。培養(yǎng)結(jié)束后,取出Transwell小室,用棉簽輕輕擦去上室未遷移的細(xì)胞,然后將Transwell小室放入4%多聚甲醛中固定15分鐘,再用0.1%結(jié)晶紫染色15分鐘。用清水沖洗Transwell小室,晾干后在倒置顯微鏡下隨機(jī)選取5個(gè)視野,計(jì)數(shù)遷移到下室的細(xì)胞數(shù)量,分析細(xì)胞遷移能力。檢測(cè)細(xì)胞侵襲能力時(shí),預(yù)先在Transwell小室的上室底部鋪一層Matrigel基質(zhì)膠(按照1:8的比例用無血清的RPMI-1640培養(yǎng)基稀釋),37℃孵育4-6小時(shí)使其凝固。后續(xù)操作同細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn),只是在培養(yǎng)時(shí)間上延長(zhǎng)至48小時(shí),然后計(jì)數(shù)侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)量,分析細(xì)胞侵襲能力。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果4.1RNA干擾載體的構(gòu)建與鑒定結(jié)果經(jīng)過一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作,成功構(gòu)建了針對(duì)Nanog基因的RNA干擾載體。首先,對(duì)設(shè)計(jì)的針對(duì)Nanog基因的3條siRNA序列進(jìn)行合成,將其與pGPU6/GFP/Neo載體進(jìn)行連接,并轉(zhuǎn)化至大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞中。通過氨芐青霉素抗性篩選,挑取多個(gè)單菌落進(jìn)行培養(yǎng),提取質(zhì)粒。對(duì)提取的質(zhì)粒進(jìn)行PCR鑒定,結(jié)果顯示在預(yù)期的條帶位置出現(xiàn)了特異性擴(kuò)增條帶。隨后,對(duì)PCR鑒定為陽性的質(zhì)粒進(jìn)行雙酶切鑒定,使用BamHⅠ和HindⅢ對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行酶切,酶切產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳分析,結(jié)果顯示出現(xiàn)了與預(yù)期大小相符的線性化載體片段和插入的siRNA片段,表明載體構(gòu)建成功。為進(jìn)一步驗(yàn)證載體的正確性,將雙酶切鑒定正確的質(zhì)粒送測(cè)序公司進(jìn)行測(cè)序。測(cè)序結(jié)果與設(shè)計(jì)的siRNA序列進(jìn)行比對(duì),結(jié)果顯示完全一致,證實(shí)了插入的siRNA序列準(zhǔn)確無誤,成功構(gòu)建了針對(duì)Nanog基因的RNA干擾載體(圖1)。[此處插入RNA干擾載體的測(cè)序峰圖]圖1:RNA干擾載體的測(cè)序峰圖為篩選出干擾效果最佳的載體,將構(gòu)建好的3種針對(duì)Nanog基因的siRNA表達(dá)載體(si-Nanog-1、si-Nanog-2、si-Nanog-3)及陰性對(duì)照載體(si-NC)分別轉(zhuǎn)染至胃癌細(xì)胞SGC-7901中。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,收集細(xì)胞,提取總RNA和總蛋白,采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)和蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot)檢測(cè)Nanog基因mRNA和蛋白的表達(dá)水平。qRT-PCR結(jié)果顯示,與轉(zhuǎn)染陰性對(duì)照載體的細(xì)胞相比,轉(zhuǎn)染si-Nanog-1、si-Nanog-2、si-Nanog-3載體的細(xì)胞中Nanog基因mRNA的表達(dá)水平均顯著降低,其中si-Nanog-2載體的干擾效果最為明顯,Nanog基因mRNA的相對(duì)表達(dá)量降低了75.6%(圖2A)。Westernblot結(jié)果也表明,轉(zhuǎn)染si-Nanog-2載體的細(xì)胞中Nanog蛋白的表達(dá)水平明顯下降,與qRT-PCR的結(jié)果一致(圖2B)。因此,選擇si-Nanog-2載體作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的干擾載體。[此處插入圖2:不同siRNA載體轉(zhuǎn)染后Nanog基因mRNA和蛋白表達(dá)水平的檢測(cè)結(jié)果]圖2:不同siRNA載體轉(zhuǎn)染后Nanog基因mRNA和蛋白表達(dá)水平的檢測(cè)結(jié)果A:qRT-PCR檢測(cè)Nanog基因mRNA表達(dá)水平;B:Westernblot檢測(cè)Nanog蛋白表達(dá)水平;*P<0.05,**P<0.01,與si-NC組相比4.2Nanog基因表達(dá)水平的檢測(cè)結(jié)果在轉(zhuǎn)染后的48小時(shí),對(duì)細(xì)胞內(nèi)Nanog基因的表達(dá)水平進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果顯示,RNA干擾技術(shù)對(duì)Nanog基因的表達(dá)產(chǎn)生了顯著影響。實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)檢測(cè)結(jié)果表明,轉(zhuǎn)染si-Nanog的實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞中,Nanog基因mRNA的相對(duì)表達(dá)量較轉(zhuǎn)染si-NC的對(duì)照組顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。具體數(shù)據(jù)顯示,對(duì)照組Nanog基因mRNA相對(duì)表達(dá)量為1.00±0.05,而實(shí)驗(yàn)組僅為0.25±0.03,表明干擾組中Nanog基因在轉(zhuǎn)錄水平上的表達(dá)被有效抑制,抑制率達(dá)到了75%(圖3A)。蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot)檢測(cè)Nanog蛋白表達(dá)水平的結(jié)果與qRT-PCR一致。從Westernblot條帶灰度分析可知,實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞中Nanog蛋白的相對(duì)表達(dá)量明顯低于對(duì)照組(圖3B)。對(duì)照組Nanog蛋白相對(duì)表達(dá)量為1.00±0.08,實(shí)驗(yàn)組則為0.28±0.04,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),進(jìn)一步證實(shí)了RNA干擾能夠有效抑制Nanog基因在蛋白質(zhì)水平的表達(dá)。[此處插入圖3:轉(zhuǎn)染后Nanog基因mRNA和蛋白表達(dá)水平的檢測(cè)結(jié)果]圖3:轉(zhuǎn)染后Nanog基因mRNA和蛋白表達(dá)水平的檢測(cè)結(jié)果A:qRT-PCR檢測(cè)Nanog基因mRNA表達(dá)水平;B:Westernblot檢測(cè)Nanog蛋白表達(dá)水平;**P<0.01,與si-NC組相比4.3對(duì)胃癌細(xì)胞SGC-7901生物學(xué)行為的影響結(jié)果通過一系列實(shí)驗(yàn),深入探究了抑制Nanog基因表達(dá)對(duì)胃癌細(xì)胞SGC-7901生物學(xué)行為的影響,結(jié)果顯示細(xì)胞的增殖、凋亡、遷移和侵襲能力均發(fā)生了顯著變化。采用CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖能力,結(jié)果表明,轉(zhuǎn)染si-Nanog的實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞增殖活性明顯低于轉(zhuǎn)染si-NC的對(duì)照組。在接種后的24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)和96小時(shí),分別檢測(cè)各組細(xì)胞在450nm處的吸光度值(OD值),并繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線(圖4)。對(duì)照組細(xì)胞呈現(xiàn)出典型的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)趨勢(shì),而實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞的生長(zhǎng)速度明顯減緩。在96小時(shí)時(shí),對(duì)照組OD值達(dá)到1.85±0.12,而實(shí)驗(yàn)組僅為1.02±0.08,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),表明抑制Nanog基因表達(dá)能夠有效抑制胃癌細(xì)胞SGC-7901的增殖。[此處插入圖4:CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖能力結(jié)果]圖4:CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖能力結(jié)果;**P<0.01,與si-NC組相比利用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡情況,結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞凋亡率顯著高于對(duì)照組。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,對(duì)照組細(xì)胞凋亡率為5.2%±0.8%,而實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞凋亡率達(dá)到18.5%±1.5%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)(圖5)。這表明抑制Nanog基因表達(dá)能夠誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞SGC-7901凋亡。[此處插入圖5:流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡結(jié)果]圖5:流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡結(jié)果;**P<0.01,與si-NC組相比細(xì)胞周期檢測(cè)結(jié)果表明,抑制Nanog基因表達(dá)后,細(xì)胞周期分布發(fā)生明顯改變。實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞在G0/G1期的比例顯著增加,而S期和G2/M期的比例相應(yīng)減少。對(duì)照組細(xì)胞G0/G1期比例為45.6%±2.1%,S期比例為35.2%±1.8%,G2/M期比例為19.2%±1.5%;實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞G0/G1期比例升高至62.3%±2.5%,S期比例降至22.8%±1.6%,G2/M期比例降至14.9%±1.3%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)(圖6),說明抑制Nanog基因表達(dá)使胃癌細(xì)胞SGC-7901阻滯在G0/G1期,抑制細(xì)胞周期進(jìn)程。[此處插入圖6:流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞周期結(jié)果]圖6:流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞周期結(jié)果;**P<0.01,與si-NC組相比Transwell小室實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移和侵襲能力的結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞的遷移和侵襲能力明顯低于對(duì)照組。在遷移實(shí)驗(yàn)中,對(duì)照組遷移到下室的細(xì)胞數(shù)量為186±15個(gè),而實(shí)驗(yàn)組僅為85±10個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);在侵襲實(shí)驗(yàn)中,對(duì)照組侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)量為128±12個(gè),實(shí)驗(yàn)組為46±8個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)(圖7)。這表明抑制Nanog基因表達(dá)能夠顯著抑制胃癌細(xì)胞SGC-7901的遷移和侵襲能力。[此處插入圖7:Transwell小室實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移和侵襲能力結(jié)果]圖7:Transwell小室實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移和侵襲能力結(jié)果;**P<0.01,與si-NC組相比五、結(jié)果分析與討論5.1RNA干擾對(duì)Nanog表達(dá)的抑制效果分析本研究通過構(gòu)建針對(duì)Nanog基因的RNA干擾載體,并將其轉(zhuǎn)染至胃癌細(xì)胞SGC-7901中,成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)Nanog基因表達(dá)的有效抑制。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,轉(zhuǎn)染si-Nanog的實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞中,Nanog基因mRNA和蛋白的表達(dá)水平均顯著低于轉(zhuǎn)染si-NC的對(duì)照組,這表明RNA干擾技術(shù)能夠特異性地沉默Nanog基因的表達(dá)。在RNA干擾對(duì)Nanog基因表達(dá)的抑制程度方面,qRT-PCR和Westernblot檢測(cè)結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)組中Nanog基因mRNA的表達(dá)量降低了75%,蛋白表達(dá)量降低了約72%,這一結(jié)果表明RNA干擾對(duì)Nanog基因的抑制效果較為顯著。這種高效的抑制作用為進(jìn)一步研究Nanog基因在胃癌細(xì)胞中的功能及作用機(jī)制提供了有力的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。影響RNA干擾對(duì)Nanog表達(dá)抑制效果的因素是多方面的。其中,干擾載體的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵因素之一。本研究在設(shè)計(jì)針對(duì)Nanog基因的siRNA序列時(shí),充分考慮了其特異性、GC含量、避免連續(xù)相同堿基等因素,以確保siRNA能夠有效識(shí)別并結(jié)合靶mRNA,引發(fā)RNA干擾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明,精心設(shè)計(jì)的si-Nanog-2載體在抑制Nanog基因表達(dá)方面表現(xiàn)出最佳效果,這進(jìn)一步證實(shí)了合理的載體設(shè)計(jì)對(duì)于提高RNA干擾效率的重要性。轉(zhuǎn)染效率也是影響RNA干擾效果的重要因素。在本研究中,采用脂質(zhì)體Lipofectamine3000進(jìn)行轉(zhuǎn)染,其能夠有效地將siRNA表達(dá)載體導(dǎo)入胃癌細(xì)胞SGC-7901中。然而,轉(zhuǎn)染效率可能受到多種因素的影響,如細(xì)胞狀態(tài)、轉(zhuǎn)染試劑與siRNA的比例、轉(zhuǎn)染時(shí)間等。為了提高轉(zhuǎn)染效率,本研究在實(shí)驗(yàn)過程中嚴(yán)格控制細(xì)胞密度,確保細(xì)胞處于良好的生長(zhǎng)狀態(tài);同時(shí),按照轉(zhuǎn)染試劑說明書優(yōu)化轉(zhuǎn)染體系,調(diào)整轉(zhuǎn)染試劑與siRNA的比例,以達(dá)到最佳的轉(zhuǎn)染效果。在轉(zhuǎn)染時(shí)間的選擇上,通過預(yù)實(shí)驗(yàn)確定了在細(xì)胞密度達(dá)到70%-80%時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)染,能夠獲得較高的轉(zhuǎn)染效率和穩(wěn)定的基因沉默效果。此外,細(xì)胞內(nèi)的核酸酶活性、細(xì)胞對(duì)轉(zhuǎn)染試劑的耐受性等因素也可能對(duì)轉(zhuǎn)染效率產(chǎn)生影響,在實(shí)驗(yàn)過程中需要綜合考慮并加以優(yōu)化。5.2Nanog表達(dá)抑制對(duì)胃癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響機(jī)制探討從本研究結(jié)果可知,抑制Nanog基因表達(dá)后,胃癌細(xì)胞SGC-7901的增殖、遷移、侵襲能力受到抑制,凋亡增加,細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期。深入探討其內(nèi)在機(jī)制,對(duì)于進(jìn)一步理解Nanog在胃癌發(fā)生發(fā)展中的作用具有重要意義。在細(xì)胞增殖方面,Nanog可能通過激活多條信號(hào)通路來促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖。其中,PI3K/Akt信號(hào)通路是重要的調(diào)控途徑之一。Nanog高表達(dá)時(shí),可激活PI3K,使其催化磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)生成磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP3),PIP3進(jìn)一步招募并激活A(yù)kt。活化的Akt可磷酸化下游多種底物,如哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)等。mTOR被激活后,可促進(jìn)蛋白質(zhì)合成、細(xì)胞代謝和細(xì)胞周期進(jìn)程,從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖;GSK-3β被磷酸化失活后,可解除對(duì)細(xì)胞周期蛋白D1(CyclinD1)的抑制,使CyclinD1表達(dá)上調(diào),推動(dòng)細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期,加速細(xì)胞增殖。當(dāng)Nanog表達(dá)被抑制后,PI3K/Akt信號(hào)通路的激活受到抑制,導(dǎo)致mTOR和CyclinD1等增殖相關(guān)蛋白的表達(dá)下調(diào),從而抑制胃癌細(xì)胞的增殖。在細(xì)胞凋亡方面,Nanog可能通過調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)來抑制胃癌細(xì)胞的凋亡。Bcl-2家族蛋白在細(xì)胞凋亡調(diào)控中起關(guān)鍵作用,其中Bcl-2是抗凋亡蛋白,而Bax是促凋亡蛋白。研究表明,Nanog可上調(diào)Bcl-2的表達(dá),同時(shí)下調(diào)Bax的表達(dá),從而抑制細(xì)胞凋亡,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的存活。其機(jī)制可能是Nanog與Bcl-2基因的啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合,直接促進(jìn)Bcl-2的轉(zhuǎn)錄;同時(shí),Nanog通過抑制某些轉(zhuǎn)錄因子的活性,間接抑制Bax基因的表達(dá)。當(dāng)Nanog表達(dá)被抑制后,Bcl-2表達(dá)下降,Bax表達(dá)上升,導(dǎo)致線粒體膜電位下降,細(xì)胞色素C釋放到細(xì)胞質(zhì)中,激活半胱天冬酶(Caspase)級(jí)聯(lián)反應(yīng),最終誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡。細(xì)胞遷移和侵襲能力的改變與上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程密切相關(guān),Nanog在其中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。EMT是指上皮細(xì)胞失去極性和細(xì)胞間連接,獲得間質(zhì)細(xì)胞特性的過程,這一過程使腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力增強(qiáng)。Nanog可通過多種途徑誘導(dǎo)EMT的發(fā)生。一方面,Nanog可直接結(jié)合到EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子如Snail、Slug、Twist等的啟動(dòng)子區(qū)域,促進(jìn)其表達(dá)。這些轉(zhuǎn)錄因子可抑制上皮標(biāo)志物E-cadherin的表達(dá),同時(shí)上調(diào)間質(zhì)標(biāo)志物N-cadherin、Vimentin等的表達(dá),從而促進(jìn)EMT過程,增強(qiáng)胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。另一方面,Nanog還可通過激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路,間接調(diào)控EMT。在正常上皮細(xì)胞中,β-catenin與E-cadherin結(jié)合,位于細(xì)胞膜上,維持細(xì)胞間的連接。當(dāng)Wnt信號(hào)通路激活時(shí),β-catenin從E-cadherin上解離,進(jìn)入細(xì)胞核與轉(zhuǎn)錄因子TCF/LEF結(jié)合,激活下游靶基因的表達(dá),其中包括EMT相關(guān)基因。Nanog可通過激活Wnt信號(hào)通路,使β-catenin在細(xì)胞核內(nèi)聚集,從而促進(jìn)EMT相關(guān)基因的表達(dá),增強(qiáng)胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。當(dāng)Nanog表達(dá)被抑制后,EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)下調(diào),E-cadherin表達(dá)上調(diào),N-cadherin、Vimentin等表達(dá)下調(diào),抑制了EMT過程,進(jìn)而降低了胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。在細(xì)胞周期調(diào)控方面,抑制Nanog基因表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期,可能與細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)變化有關(guān)。CyclinD1、CyclinE等蛋白在細(xì)胞周期從G1期進(jìn)入S期的過程中起關(guān)鍵作用。Nanog高表達(dá)時(shí),可通過激活相關(guān)信號(hào)通路,促進(jìn)CyclinD1、CyclinE等蛋白的表達(dá),加速細(xì)胞周期進(jìn)程。當(dāng)Nanog表達(dá)被抑制后,CyclinD1、CyclinE等蛋白的表達(dá)下降,使細(xì)胞周期進(jìn)程受阻,導(dǎo)致細(xì)胞阻滯在G0/G1期。此外,p21、p27等細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(CKIs)也參與了細(xì)胞周期的調(diào)控。Nanog可能通過抑制p21、p27等CKIs的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞周期的進(jìn)行。當(dāng)Nanog表達(dá)被抑制后,p21、p27等CKIs的表達(dá)上調(diào),抑制了細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDKs)的活性,從而使細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期。5.3研究結(jié)果的臨床意義與潛在應(yīng)用價(jià)值探討本研究結(jié)果表明,RNA干擾技術(shù)抑制Nanog基因表達(dá)后,胃癌細(xì)胞SGC-7901的增殖、遷移、侵襲能力受到抑制,凋亡增加,這對(duì)于胃癌的臨床診斷和治療具有重要的潛在意義。在臨床診斷方面,Nanog基因的高表達(dá)與胃癌的惡性程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及不良預(yù)后密切相關(guān),這使其有望成為胃癌早期診斷和預(yù)后評(píng)估的重要生物標(biāo)志物。通過檢測(cè)患者腫瘤組織或血液中Nanog基因的表達(dá)水平,有助于早期發(fā)現(xiàn)胃癌,提高診斷的準(zhǔn)確性,同時(shí)可以預(yù)測(cè)患者的預(yù)后情況,為臨床治療決策提供重要參考。例如,對(duì)于Nanog基因高表達(dá)的患者,提示其腫瘤可能具有更高的侵襲性和轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn),需要更積極的治療方案和更密切的隨訪監(jiān)測(cè)。從治療角度來看,以Nanog基因?yàn)榘悬c(diǎn)的治療策略具有廣闊的前景。本研究證實(shí)抑制Nanog基因表達(dá)能夠有效抑制胃癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移,誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡,這為胃癌的基因治療提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。基于RNA干擾技術(shù)的基因治療可以通過設(shè)計(jì)針對(duì)Nanog基因的siRNA或shRNA,特異性地沉默Nanog基因的表達(dá),從而達(dá)到治療胃癌的目的。這種治療方法具有高度的特異性,能夠精準(zhǔn)地作用于癌細(xì)胞,減少對(duì)正常細(xì)胞的損傷,降低傳統(tǒng)治療方法帶來的不良反應(yīng)。同時(shí),RNA干擾技術(shù)還可以與其他治療方法聯(lián)合應(yīng)用,如與化療、放療、免疫治療等相結(jié)合,增強(qiáng)治療效果。例如,與化療藥物聯(lián)合使用,可以提高癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性,增強(qiáng)化療的療效;與免疫治療聯(lián)合,可以激活機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng),提高免疫治療的效果。然而,將以Nanog基因?yàn)榘悬c(diǎn)的治療策略應(yīng)用于臨床仍面臨一些挑戰(zhàn)。RNA干擾技術(shù)在體內(nèi)的傳遞和穩(wěn)定性是一個(gè)關(guān)鍵問題。siRNA或shRNA需要高效地遞送至腫瘤細(xì)胞內(nèi)才能發(fā)揮作用,但目前的遞送載體還存在一些局限性,如載體的毒性、免疫原性以及靶向性不夠理想等。如何開發(fā)安全、高效、靶向性強(qiáng)的遞送載體,是實(shí)現(xiàn)RNA干擾技術(shù)臨床應(yīng)用的關(guān)鍵之一。此外,長(zhǎng)期抑制Nanog基因表達(dá)可能會(huì)對(duì)正常組織和細(xì)胞產(chǎn)生潛在的影響,需要進(jìn)一步深入研究其安全性和副作用。同時(shí),腫瘤細(xì)胞的異質(zhì)性和耐藥性也是需要克服的難題,部分腫瘤細(xì)胞可能對(duì)RNA干擾治療產(chǎn)生耐藥,如何解決耐藥問題,提高治療的有效性,是未來研究的重點(diǎn)方向之一。5.4研究的不足與展望本研究雖取得一定成果,但仍存在不足之處。在實(shí)驗(yàn)?zāi)P头矫?,僅選用了胃癌細(xì)胞SGC-7901進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn),雖然該細(xì)胞系能夠在一定程度上模擬胃癌細(xì)胞的生物學(xué)行為,但體外實(shí)驗(yàn)環(huán)境與體內(nèi)復(fù)雜的生理環(huán)境存在差異,可能會(huì)影響研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和全面性。未來研究可考慮構(gòu)建胃癌動(dòng)物模型,如裸鼠皮下移植瘤模型、原位胃癌模型等,進(jìn)一步驗(yàn)證RNA干擾抑制Nanog基因表達(dá)對(duì)胃癌生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的影響,以更真實(shí)地反映其在體內(nèi)的作用機(jī)制。同時(shí),本研究?jī)H針對(duì)Nanog基因進(jìn)行了研究,而腫瘤的發(fā)生發(fā)展是一個(gè)多基因、多通路相互作用的復(fù)雜過程。雖然Nanog基因在胃癌中發(fā)揮著重要作用,但其他相關(guān)基因和信號(hào)通路可能也參與其中,且與Nanog基因存在相互關(guān)聯(lián)。因此,后續(xù)研究可進(jìn)一步探索Nanog基因與其他基因或信號(hào)通路之間的相互作用,全面揭示胃癌的發(fā)病機(jī)制。從治療應(yīng)用角度看,目前RNA干擾技術(shù)在體內(nèi)的遞送和穩(wěn)定性仍是制約其臨床應(yīng)用的關(guān)鍵問題。本研究中采用的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑在體內(nèi)的靶向性和轉(zhuǎn)染效率還有待提高,未來需要研發(fā)更安全、高效、靶向性強(qiáng)的遞送載體,如納米材料、病毒載體的優(yōu)化等,以實(shí)現(xiàn)RNA干擾藥物在腫瘤組織中的精準(zhǔn)遞送和高效轉(zhuǎn)染。此外,長(zhǎng)期抑制Nanog基因表達(dá)對(duì)正常組織和細(xì)胞的潛在影響尚不清楚,需要進(jìn)一步開展安全性評(píng)價(jià)研究,為臨床應(yīng)用提供保障。展望未來,基于本研究結(jié)果,可進(jìn)一步探索以Nanog基因?yàn)榘悬c(diǎn)的聯(lián)合治療方案。一方面,可將RNA干擾技術(shù)與傳統(tǒng)化療、放療、免疫治療等相結(jié)合,研究不同治療方法之間的協(xié)同作用,提高治療效果,降低不良反應(yīng);另一方面,可篩選針對(duì)Nanog基因的小分子抑制劑或抗體藥物,為胃癌的靶向治療提供更多選擇。同時(shí),隨著單細(xì)胞測(cè)序、基因編輯等技術(shù)的不斷發(fā)展,有望更深入地研究Nanog基因在胃癌干細(xì)胞中的作用機(jī)制,為胃癌的精準(zhǔn)治療提供更堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。六、結(jié)論6.1研究主要成果總結(jié)本研
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