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目的:肺腺癌转移相关转录本(metastasis associated lung adenocarcinoma transcript1,MALAT-1)是一种长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)。MALAT-1在多种肿瘤中呈过表达,且与肿瘤的转移程度呈正相关,是一种被广泛认可的肿瘤诊断、分期、预后的生物标志物。然而到目前为止,关于MALAT-1在肿瘤中高表达的机制尚未有人报道。本研究将以多种肿瘤细胞为模型(以肺癌细胞系为主)进行研究,以期阐明MALAT-1在人肿瘤细胞中的表达调控机制,并初步分析MALAT-1在肿瘤中的作用机制。 方法:(1)研究转录因子SP1对MALAT-1的调控作用:用荧光素酶报告系统确定具有足够活性的MALAT-1核心启动子区域,并用生物信息学预测这一区域内可能存在的转录因子结合位点;验证转录因子SP1与核心启动子区域内潜在的SP1结合位点的相关性,并通过凝胶迁移率实验(EMSA)和染色质免疫共沉淀实验(ch-IP)证明SP1与这一区域的直接结合作用;siRNA干扰SP1的表达,检测MALAT-1的表达是否会随着转录因子表达的下调而得到抑制。 (2)研究下调MALAT-1的表达对肿瘤细胞转移能力的影响:siRNA干扰MALAT-1的表达,验证MALAT-1的下调是否会抑制肿瘤的转移能力;siRNA干扰转录因子SP1的表达,验证SP1的下调是否能够通过下调MALAT-1的表达来达到抑制肿瘤的目的。 (3)研究MALAT-1调节SP1表达的作用方式:Western Blot检测过表达MALAT-1的靶蛋白PSF对癌基因SP1表达的影响,并通过ch-IP证明PSF与SP1的调控区域的直接结合;Western Blot检测过表达MALAT-1是否能够促进SP1的表达,并通过RNA免疫共沉淀实验(RIP)验证PSF与MALAT-1在体内的结合。 结果:生物信息学分析显示MALAT-1的近端启动子区域含有多个转录因子SP1的潜在结合位点,通过对启动子区域进行截短分析和定点突变分析,结果显示起始位点上游-269位置的SP1结合位点对于启动子活性最为重要。在细胞水平SP1的过表达和干扰能够显著改变-277/+13启动子区域的活性,同时也能显著影响MALAT-1的内源性表达。EMSA和ch-IP的结果显示,SP1蛋白在体外与体内水平都能够与-269位点的核心结合序列结合。siRNA分别干扰SP1和MALAT-1的表达后,wound-healing实验与transwell实验的结果表明,SP1和MALAT-1表达水平的下调对肿瘤细胞在体外的迁移与侵袭能力都有很好的抑制作用。 此外,我们发现MALAT-1的干扰也能够下调SP1的表达,同时,过表达MALAT-1的2446-3892区域的RNA片段能够促进SP1的表达。Western blot的结果表明细胞水平过表达PSF蛋白能够抑制SP1的表达水平,ch-IP的结果显示PSF能够与SP1基因上游的远端调控区域结合,这就说明PSF可以通过与SP1的调控区域结合直接抑制SP1的表达。RIP的结果表明MALAT-1的2446-3892区域能够与PSF结合,而ch-IP的结果表明过表达MALAT-1的2446-3892区域能够使PSF从SP1的基因调控区域释放,从而解除PSF对SP1表达的抑制作用。 结论:(1)转录因子SP1通过与MALAT-1启动子区域的-269位置的核心结合序列直接结合促进MALAT-1的内源性表达。siRNA干扰SP1的表达后,能够降低内源性MALAT-1的表达水平。 (2)干扰SP1或MALAT-1的表达对细胞在体外的迁移与侵袭能力都有很好的抑制作用,提示SP1与MALAT-1都能作为肿瘤治疗的潜在位点。 (3)PSF能够抑制SP1的表达,而MALAT-1能够与PSF结合,使其从SP1的基因调控区域释放,从而解除抑制作用,促进SP1的表达。这一通路的阐明,提供了MALAT-1在肿瘤中的一种作用机制。