应用肿瘤数据库信息分析HMCN1基因在胃腺癌中的表达及其作用机制

目的:通过对癌症基因图谱(the Cancer Genome Atlas,TCGA)等相关数据库的信息挖掘,研究HMCN1基因在胃腺癌中的表达,探讨其与胃腺癌发生发展的潜在机制。方法:获得Cbioportal在线分析TCCGA数据库中289例胃腺癌患者的RNA数据,结合患者的生存时间信息,应用Kaplan-Meier法分析HMCN1变异与胃腺癌患者生存之间的关系。利用基因表达谱动态分析(GEPIA)数据库信息,搜索HMCN1 mRNA在正常胃腺组织与胃腺癌组织表达的区别,分析其在不同病理分期中的表达情况。应用Genecards数据库收集与HMCN1基因的相关蛋白,绘制HMCN1相关蛋白网络图,对相关蛋白进行富集分析,分析蛋白富集的信号通路、生理过程及关键下游蛋白。结果:289例胃腺癌中有66例(23%)发生HMCN1基因突变,HMCN1变异组总生存时间长于无变异组(P=0.015 3),变异组无病生存时间与无变异组生存时间差异无统计学意义(P=0.052 3)。胃腺癌组织中HMCN1 mRNA表达明显高于正常胃腺组织;与HMCN1相关的蛋白有CTDSPL、DDX1、CLP1、CFB等25个,其中CTDSPL蛋白在胃腺癌中表达降低,相关蛋白富集分析得到Wnt信号通路、Hippo信号通路、丝氨酸型内肽酶活性通路等细胞组织生理活动。结论:胃腺癌组织中HMCN1 mRNA呈高表达,其可能通过促进CTDSPL蛋白降解发挥抑癌基因的作用。

Hmcn1对MC3T3-E1细胞体外成骨分化、迁移及增殖影响的实验研究

目的:研究Hemicentin1(Hmcn1)基因对小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(mouse embryo osteoblast precursorcells,MC3T3-E1 cells)成骨、迁移及增殖能力的影响。方法:体外培养MC3T3-E1细胞,对其进行成骨诱导,诱导后第0、3、7、14天时收样,通过实时定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)观察Hmcn1的表达量变化。使用小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)转染MC3T3-E1细胞,构建Hmcn1敲降的MC3T3-E1细胞,采用RT-qPCR检测敲降效率。采用RT-qPCR检测敲降前后骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)、成骨细胞特异性转录因子(Osterix,OSX)、骨钙素(osteocalcin,OCN)、Runt相关转录因子2(Runtrelated transcription factor 2,Runx2)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)表达水平的变化。通过ALP和茜素红S(alizarin redS,ARS)染色观察Hmcn1敲降对MC3T3-E1细胞成骨分化的影响。通过细胞划痕实验和Transwell实验观察Hmcn1敲降对MC3T3-E1细胞迁移能力的影响。通过细胞计数试剂盒-8(cellcountingkit-8,CCK8)实验观察Hmcn1敲降对MC3T3-E1细胞增殖能力的影响。结果:对MC3T3-E1细胞进行体外成骨诱导后,Hmcn1基因的表达出现上调。使用siRNA敲降Hmcn1基因后,BMP-2表达下调。敲降Hmcn1后,MC3T3-E1细胞的迁移能力下降,增殖能力提高,ALP染色敲降组细胞着色较少。结论:Hmcn1基因可通过上调BMP-2的表达,促进MC3T3-E1细胞的迁移,抑制MC3T3-E1细胞的增殖,促进MC3T3-E1细胞体外成骨分化。