Demethylation of miR-34a upregulates expression of membrane palmitoylated proteins and promotes the apoptosis of liver cancer cells
miR-34a的去甲基化可上调细胞膜棕榈酰化蛋白的表达并促进肝癌细胞的凋亡
杂志：World Journal of Gastroenterology IF：5.742 研究背景 肝癌是全球第六大常见癌症，也是癌症相关死亡的第二大原因。在中国，肝癌发病率较高的人群年龄为50岁或以上。乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒是引起肝癌的主要因素。肝癌的发生是一个累积的过程。例如，肝硬化肿块由低到高发展，可以认为是肝癌的可能原因。在肝癌早期，肿瘤切除、肝移植、局部消融等治疗方法疗效相对乐观，但这些治疗方法在5年内复发率较高。MicroRNA（miRNA）通过介导基因表达的转录后调控来影响肿瘤的发生，因此靶向使用miRNA在肿瘤治疗中具有相当大的前景。 miRNA是非编码RNA家族的关键成员，可结合mRNA的3’-非翻译区（UTR），调控mRNA的表达。miR-34a在细胞凋亡中起着重要作用。抑制miR-34a可促进细胞增殖。miR-34a参与了肝癌的发生发展，被认为是肝癌早期复发的预测因子。在肝癌中，miR-34通过大黄素蛋白的增强而上调。 膜棕榈酰化蛋白（MPP）包含许多细胞-细胞相互作用的结构域。MPP通过与人类Discs Large 1形成复合物，促进上皮细胞的极化和紧密连接的形成。同时，MPP也连接了细胞膜-细胞骨架。MPP可能是核糖体RNA成熟所需的特异性外泌体辅助因子，这表明MPP可能影响蛋白质合成。此外，MPP2可以通过增强E7蛋白来控制细胞生长并干扰细胞内蛋白。 研究内容 ①比较miR-34a和MPP2在肝癌样本和正常肝组织样本中的表达差异； ②研究miR-34a的去甲基化和MPP2的过表达对肝癌细胞的活性、迁移、侵袭能力及相关蛋白表达的影响； ③双荧光素酶报告基因检测miR-34a与MPP2之间的靶向关系； ④拯救实验验证miR-34a与MPP2之间的靶向关系。 研究结果及分析 A：microRNA34a（miR-34a）在肝癌组织和细胞中的低表达； B：膜棕榈酰化蛋白（MPP2）在肝癌组织和细胞中的mRNA表达量较低； C：MMP2在肝癌组织和细胞中的蛋白表达。 结论：microRNA 34a和MPP2蛋白在肝癌中的低表达。 A：甲基化位点预测； B：肝癌中miR-34a的甲基化。 MSP：甲基化特异性聚合酶链反应。 结论：miR-34a在肝癌中被高度甲基化，导致miR-34a在肝癌中的表达较低。 A: 经过5-Aza干预后，细胞中miR-34a的甲基化水平降低，表达水平升高； B: miR-34a的上调抑制了细胞迁移； C: miR-34a的上调减少了侵袭细胞的个数； D: miR-34a上调降低了细胞活性。 E: miR-34a的上调抑制了Bcl-2、N-cadherin和β-catenin的表达，同时促进了casepase 9、casepase 3、E-cadherin、和Bax的表达； F: miR-34a的上调促进了MPP2的表达。 结论：经过去甲基化后，miR-34a的表达水平上调，促进MPP2、caspase9、caspase3、E-钙粘蛋白、Bax的表达，抑制细胞增殖、迁移和侵袭。 A: MPP2的过表达不影响miR-34a的甲基化和表达水平； B: MPP2的过表达抑制细胞迁移； C: MPP2的过表达抑制细胞侵袭； D: 与NC-sh组相比，MPP2的过表达明显抑制了细胞活性。 E: MPP2抑制Bcl-2、N-cadherin和β-catenin的表达，但促进casepase9、casepase3、E-cadherin、Bax蛋白的表达。 结论：MPP2的上调可促进细胞凋亡，抑制细胞增殖、迁移和侵袭。 A: miR-34a和MPP2 mRNA有结合位点；Targetscan和miRDB数据库均预测MPP2是miR-34a的靶基因； B和C：MPP2表达水平的上调或下调与miR-34a表达水平的上调或下调密切相关； D: miR-34a与MPP2 呈正相关； E: 双荧光素酶报告基因验证了miR-34a/MPP2的靶向关系。 结论：miR-34a可以靶向并促进MPP2的表达。 A: si-MPP2蛋白可以抵消miR-34a去甲基化对细胞迁移的影响； B: si-MPP2抵消了miR-34a去甲基化对细胞侵袭的影响； C: si-MPP2抵消了miR-34a去甲基化对相关蛋白的影响； D: si-MPP2抵消了miR-34a去甲基化对细胞活性的影响。 结论：miR-34a可以靶向并促进MPP2的表达。 研究结论 miR-34a去甲基化上调肝癌细胞中MPP2的表达水平，促进肝癌细胞的凋亡。miR-34a去甲基化是肝癌治疗的一种潜在方法。 miR-34a和MPP2在肝癌中下调，miR-34a在肝癌中高度甲基化。miR-34a去甲基化/模拟转染/MPP2过表达后，肝癌细胞凋亡增加，但增殖、侵袭和迁移能力下降。MPP2是miR-34a的目标。 研究表明，miR-34a可以通过上调MPP2来抑制肝癌的发生，其在肝癌细胞中的去甲基化是一种潜在的肝癌治疗方法。本质上，miR-34a甲基化位点位于其与p53结合位点的上游。因此，研究miR-34a甲基化/去甲基化对p53等上游调控因子表达的作用，并探讨其功能具有重要意义。 文献使用的实验技术 关于晶莱 晶莱生物业务覆盖：为生物医药公司提供CRO服务：临床前非GLP药理药效实验、药物筛选、药物代谢、安全性评价。为高校及医院提供体内外机制研究、功能学研究、各类体内外研究模型构建、模型评价、通路机制验证、生化病理检测等生命科学实验与基础医学实验。为高校及医药公司提供生物医学科技成果转化服务，链接上游下生物医药企业、投资机构等进行科研成果转化服务。研发标准化及工程化细胞、动物、类器官模型产品，助力生物医学发展及精准医学发展。
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