线粒体核糖体蛋白基因在膀胱癌中作用的初步研究

摘要

目的 通过生物信息学分析筛选出可能影响膀胱癌细胞增殖的线粒体核糖体蛋白基因(MRPs),探讨其在膀胱癌发生发展中的相关机制，并通过临床样本、细胞实验和功能实验进行验证。方法 下载癌症基因组图谱(TCGA)数据库中膀胱癌患者的RNA-seq数据，获取膀胱癌与癌旁组织的差异表达基因(DEGs),并将上述DEGs与人类基因命名委员(HGNC)中的MRPs基因取交集，获得膀胱癌中存在差异表达的MRPs基因。进一步通过生存分析得到兼具预后价值的差异表达MRPs基因，并将其作为后续研究的对象。使用来自武汉大学中南医院的33例膀胱癌样本验证基因相对表达水平。分别使用小干扰RNA(siRNA)及质粒转染膀胱癌细胞(T24、UM-UC-3)实现基因敲低和过表达。采用噻唑蓝(MTT)和克隆形成实验探索敲低目标基因，以及同时过表达细胞周期蛋白D1(CCND1)时膀胱癌细胞增殖能力的变化。通过流式细胞仪检测细胞周期状态及活性氧水平。使用实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)以及蛋白免疫印迹(WB)实验验证基因敲低或过表达效率、检测细胞周期相关蛋白的表达水平。结果 通过生物信息学及预后分析筛选出MRPL12基因，其在膀胱癌细胞中高表达并与较差的预后相关；基因集富集分析提示该基因与氧化磷酸化、MYC通路、E2F通路等相关。敲低MRPL12后，膀胱癌细胞的增殖能力减弱并出现G1期阻滞，WB实验显示CCND1及周期蛋白依赖性激酶4(CDK4)的表达下降。而过表达CCND1可部分恢复因MRPL12敲低引起的膀胱癌细胞增殖能力下降并减轻细胞G1期阻滞。在MRPL12敲低时膀胱癌细胞活性氧水平上升。结论 MRPL12在膀胱癌细胞中高表达，通过调控细胞周期及线粒体功能影响细胞增殖能力，具有一定的应用前景。

关键词

膀胱癌 / 线粒体核糖体蛋白L12 / 增殖 / 细胞周期阻滞 / 活性氧

基金资助

泌尿系统疾病湖北省重点实验室项目(No.PTYX2024010)