HnRNPA2/B1在乳腺癌细胞MCF-7中的作用与机制研究

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核不均一核糖核蛋白A2/B1(hnRNPA2/B1)在很多肿瘤中高表达,但其在乳腺癌发生发展中的作用还不明确。为了探究其在乳腺癌中的具体作用与机制,我们通过CRISPR-Cas9基因编辑技术构建敲除hnRNPA2/B1的MCF-7细胞系,检测其对生物学功能的影响,并研究hnRNPA2/B1对部分基因的可变剪接的作用。还通过亲和纯化技术结合液质联用质谱(HPLC-MS),构建与分析hnRNPA2/B1相互作用蛋白网络,利用生物信息学方法对hnRNPB1相互作用蛋白进行KEGG信号通路及功能分析,进一步来研究hnRNPA2/B1在乳腺癌细胞中的作用与机制。  MTT法检测发现敲除hnRNPA2/B1后细胞增殖会降低,transwell检测发现细胞迁移和侵袭会增加,并抑制细胞的凋亡和自噬。Western blotting和定量PCR结果显示,敲除hnRNPA2/B1后,与增殖相关的基因STAT3、P-STAT3、AKT、P-AKT、CDK4表达减少,细胞周期抑制因子P27增加。与EMT相关的基因E-Cadherin减少,Snail、Vimentin、Twist增加,并且VEGF-A增加,促进了EMT的发生;促凋亡相关的基因Bax减少,裂解的Caspase-3减少,与自噬相关的基因LC3BⅡ减少,自噬抑制因子P62增加。可变剪接研究结果显示hnRNPA2/B1参与了多个基因的可变剪接调控。敲除hnRNPA2/B1后,促迁移的RON基因的外显子11的跳跃增加;Caspase-9基因外显子3到6的跳跃增加,全长的Caspase-9减少而抗凋亡的Caspase-9B增加;抗凋亡的C-FLIP长的异构体增加。回复实验中恢复表达hnRNPA2/B1后STAT3、 E-Cadherin水平增加,Snail、Vimentin、Twist水平减少。  此外,hnRNPB1的相互作用蛋白网络的研究结果显示,hnRNPB1相互作用蛋白主要涉及到的KEGG信号通路有RNA运输、RNA的降解、TCA循环、细胞增殖、氧化磷酸化、丙酮酸代谢、阿尔滋海默氏病、蛋白酶体、细胞周期的进程、细胞粘附、细胞凋亡等。根据其所涉及到的信号通路结合我们生物学实验的结果,我们从中找寻找到了重要的节点蛋白STAT3和NPM,并用CO-IP验证其与hnRNPA2/B1有相互作用,激光共聚焦技术检测到其与hnRNPA2/B1存在共定位现象。  上述研究结果表明,敲除hnRNPA2/B1会抑制乳腺癌细胞的增殖,促进其迁移和侵袭,抑制其凋亡和自噬,而且hnRNPA2/B1与STAT3、NPM有相互作用。我们的结果提示hnRNPA2/B1可能在乳腺癌中的作用并不简单的是肿瘤抑制或促进作用。HnRNPA2/B1在肿瘤的进程中可能起着双重的作用,其促进了细胞的增殖,但抑制了细胞的迁移和侵袭。HnRNPA2/B1的表达水平可能成为乳腺癌进展及预后的一个潜在标志物。
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