国产SW26010-Pro处理器上3级BLAS函数众核并行优化

BLAS(basic linear algebra subprograms)是最基本、最重要的底层数学库之一.在一个标准的BLAS库中,BLAS 3级函数涵盖的矩阵-矩阵运算尤为重要,在许多大规模科学与工程计算应用中被广泛调用.另外,BLAS 3级属于计算密集型函数,对充分发挥处理器的计算性能有至关重要的作用.针对国产SW26010-Pro处理器研究BLAS 3级函数的众核并行优化技术.具体而言,根据SW26010-Pro的存储层次结构,设计多级分块算法,挖掘矩阵运算的并行性.在此基础上,基于远程内存访问(remote memory access,RMA)机制设计数据共享策略,提高从核间的数据传输效率.进一步地,采用三缓冲、参数调优等方法对算法进行全面优化,隐藏直接内存访问(direct memory access,DMA)访存开销和RMA通信开销.此外,利用SW26010-Pro的两条硬件流水线和若干向量化计算/访存指令,还对BLAS 3级函数的矩阵-矩阵乘法、矩阵方程组求解、矩阵转置操作等若干运算进行手工汇编优化,提高了函数的浮点计算效率.实验结果显示,所提出的并行优化技术在SW26010-Pro处理器上为BLAS 3级函数带来了明显的性能提升,单核组BLAS 3级函数的浮点计算性能最高可达峰值性能的92%,多核组BLAS 3级函数的浮点计算性能最高可达峰值性能的88%.

王浆酸对人结肠癌SW620细胞增殖的抑制作用及其网络药理学分析

目的:基于网络药理学探讨王浆酸(10-HDA)对人结肠癌SW620细胞增殖和迁移的影响,阐明其相关分子机制。方法:利用中药系统药理学(TMSCP)数据库和中医药综合数据库(TCMID)以关键词“蜂王浆”进行检索得到10-HDA等活性成分及对应靶点,采用Swiss Target Prediction数据库预测小分子靶点。采用Gene Cards数据库和在线人类孟德尔遗传(OMIM)数据库以关键词“Colon Cancer”获得靶点,利用String数据库和Cytoscape 3.8.0软件构建蛋白-蛋白互作(PPI)网络,筛选核心靶点;利用Metascape数据库对基因本体(GO)功能富集和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路进行富集分析,筛选特有成分10-HDA进行体外活性实验。将生长状态良好的人结肠癌SW620细胞分为对照组和不同剂量(1、5、10、15和20 mmol·L^(-1))10-HDA组,采用MTT法检测各组细胞活性并计算细胞存活率。SW620细胞分为对照组、低剂量(5 mmol·L^(-1))10-HDA组、中剂量(10mmol·L^(-1))10-HDA组和高剂量(15mmol·L^(-1))10-HDA组,Hoechst33342染色法观察各组细胞形态表现,细胞划痕实验检测各组细胞划痕愈合率,流式细胞术检测各组不同细胞周期细胞百分率,生化法检测各组细胞中总抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,Western blotting法检测各组细胞中B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(Caspase-3)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶9(Caspase-9)、糖原合成酶激酶3β(GSK3β)、β-连环蛋白(β-catenin)和细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)蛋白表达水平。结果:TCMSP数据库筛选得到蜂王浆6种活性成分,10-HDA治疗结肠癌核心靶点28个。GO功能富集分析主要涉及细胞增殖和细胞凋亡等信号通路;KEGG信号通路富集分析涉及细胞周期、前列腺癌、细胞衰老和p53等信号通路,GSK3β/β-catenin信号通路与细胞周期有密切关联。与对照组比较,5、10、15和20 mmol·L^(-1)10-HDA组细胞存活率呈剂量依赖性降低(P<0.05或P<0.01)。与对照组比较,不同剂量10-HDA组细胞中凋亡细胞数明显增多,细胞划痕愈合率明显降低(P<0.05或P<0.01),中和高剂量10-HDA组细胞中S期细胞百分率明显升高(P<0.05或P<0.01),不同剂量10-HDA组细胞中T-AOC和SOD活性明显降低(P<0.05或P<0.01)。与对照组比较,低剂量10-HDA组细胞中Bcl-2蛋白表达水平明显降低(P<0.01),GSK3β蛋白表达水平明显升高(P<0.05);与对照组比较,中和高剂量10-HDA组细胞中Bax、Caspase-3、Caspase-9和GSK3β蛋白表达水平明显升高(P<0.05或P<0.01),Bcl-2、β-catenin和Cyclin D1蛋白表达水平明显降低(P<0.01)。结论:10-HDA可明显抑制结肠癌细胞增殖和迁移,并可促进结肠癌细胞的凋亡和氧化水平,其作用机制可能与激活GSK3β/β-catenin信号通路有关。

基于Swin Transformer的疟疾细胞图像识别研究

为了协助医务人员更准确、更快速地诊断疟疾,提出一种基于Swin Transformer(SwinT)的疟疾细胞图像识别方案。方案采用伪彩色图像增强算法对血片图像进行预处理,以突出图像的颜色对比度,并引入SwinT模型作为主干网络,解决下采样固定和全局信息无法交互的问题,同时引入卷积层对图像进行线性变换,构建残差网络解决梯度消失和梯度爆炸问题。实验表明,与图像量化等其他图像增强方法相比,本文方法增强了疟疾细胞图像的色彩对比度,改进后方案的准确率达到99.7%,高于现有文献方法,可以对疟疾的辅助治疗带来更有价值的支持。

阿曼托双黄酮通过JAK2-STAT3通路影响甲状腺癌SW579细胞的增殖和凋亡

目的:探讨阿曼托双黄酮(AF)对甲状腺癌SW579细胞中JAK2-STAT3通路活化及其细胞增殖和凋亡的影响。方法:用0、50、100、150、200μmol/L的AF处理SW579细胞24、48、72 h,采用CCK-8和Celigo计数、FCM、WB及qPCR法检测AF对SW579细胞的增殖、凋亡、JAK2-STAT3通路活化及其下游调控基因c-Myc、Bcl2、survivin的mRNA及蛋白表达水平的影响。结果:AF处理后,SW579细胞增殖能力显著下降(P<0.05)且呈浓度依赖性,细胞凋亡呈浓度依赖性增多(P<0.05),细胞中JAK2-STAT3通路的活化受到显著抑制(P<0.05),其下游基因c-Myc、Bcl2、survivin的mRNA及蛋白表达均明显下降(均P<0.05)。结论:AF可通过抑制SW579细胞中JAK2-STAT3通路活化及其下游基因的表达而抑制SW579细胞的增殖并促进其凋亡,有望成为治疗甲状腺癌的有效药物。

TPARM对人结直肠癌细胞株SW480增殖、凋亡、侵袭及迁移的影响

目的 探讨四肽重复结构域(TTC)12,也被称为TPARM,其表达对人结肠癌细胞SW480增殖、凋亡、侵袭及迁移的影响。方法 将人结肠癌SW480细胞株分为3组:NC组、TPARM-siRNA组和Scr-siRNA组。采用实时荧光定量聚合酶链反应(qPCR)法和Western印迹法检测各组TPARM mRNA和蛋白表达。细胞计数试剂盒(CCK)8法、平板克隆法测定各组TPARM表达对SW480细胞增殖的影响。Western印迹法检测TPARM表达对各组周期相关蛋白及凋亡相关蛋白的表达。流式细胞术检测各组TPARM表达对SW480细胞凋亡的影响。Transwell小室侵袭实验和划痕实验观察TPARM表达对SW480细胞侵袭、迁移能力的影响。结果 与NC组、Scr-siRNA组比较,转染TPARM-siRNA后,SW480细胞中TPARM mRNA及蛋白表达水平均明显降低(P<0.05)。分别与NC组和Scr-siRNA组比较,TPARM-siRNA转染组SW480细胞增殖明显减少(P<0.05),周期蛋白依赖性激酶(CDK)2、CDK4、CDK6的蛋白表达明显下降(P<0.05);SW480细胞凋亡水平明显增加(P<0.05),髓细胞白血病序列(Mcl)-1、B淋巴细胞瘤(Bcl)-xl及Bcl-2的蛋白表达水平明显下降,Bcl-2相关X蛋白(Bax)的表达明显升高(P<0.05);SW480细胞的侵袭和迁移能力被抑制。结论 TPARM可能通过使结直肠癌细胞增殖增加和凋亡减少及促进结肠癌细胞的侵袭和迁移能力,从而在结直肠癌发生发展中发挥作用。

基于SW与ANSYS软件的板式家具数字化设计研究

随着国际市场的饱和,国内家具行业的发展形势越来越严峻。为了改善家具类企业发展现状,提高家具产品设计的效率与质量,文章提出了利用SW与ANSYS软件进行板式家具数字化设计,并进行静力学与动力学分析,通过试验验证,测试了书桌数字化三维模型。实验结果表明,开发的板式家具数字化系统具有良好的稳定性与可靠性。

贝莱斯芽孢杆菌SW5菌株与外源蛋白酶协同发酵对鳀鱼鱼露品质的影响

为进一步研究接种贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)SW5菌株对发酵鳀鱼鱼露品质的影响,以低值鳀鱼为原料,通过接种贝莱斯芽孢杆菌SW5菌株,并添加多种蛋白酶协同发酵鳀鱼鱼露.测定氨基酸态氮(AA-N)质量浓度、pH值和总酸质量浓度的变化,采用电子舌和色差仪测定鱼露发酵完成后发酵液的鲜味成分含量和色泽,与商品鱼露和酶解液进行对比.结果表明在发酵过程中,采用贝莱斯芽孢杆菌SW5菌株与中性蛋白酶协同发酵,发酵第7天AA-N质量浓度达到最高,为13.93 g·L^(-1),符合市售一级鱼露标准.3个处理组的色泽和鲜味成分含量与商品鱼露相近.综上所述,通过接种贝莱斯芽孢杆菌SW5菌株和蛋白酶对鳀鱼鱼露进行协同发酵可以缩短发酵周期,提高鱼露的产量以及AA-N和鲜味成分的含量.因此,该菌株可用作海洋蛋白源物质的发酵深加工.

考虑土壤水分层的SW模型对果园蒸散发的过程模拟

为改善黄土高原地区苹果树生产的缺水状况,准确量化苹果树日尺度蒸散发以指导果园用水管理,选取咸阳市淳化县马家镇苹果园为研究对象,利用加入了土壤水分层模块的SW(Shuttleworth-Wallace)模型对果园进行日尺度的蒸散发模拟,同时计算果园水分利用效率。结果表明:加入土壤水分层模块后的SW模型模拟值与实测值相关系数R^(2)=0.78,RMSE=0.63;果树蒸腾T和蒸散发ET在4-10月份呈现先增大后减小的趋势,7月份果树蒸腾量T最大为46.64 mm;水分利用效率WUE在4月份达到最高值,5-9月的WUE较低;每单位水蒸腾和蒸发产生的干物质质量GPP从3月到10月份呈现先增大后减少的趋势,在9月达到最大值32.11 g/m^(2)。总体而言,加入土壤水分层模块的SW模型可以实现果园日尺度蒸散发的模拟,综合考虑各项指标变化,应在果树关键生育期6-8月份保证水分的供应。

基于SW26010处理器的PANDAS众核并行优化方法及在地质变形分析中的应用

有限元数值模拟是目前研究地质体变形分析的重要方法,方程组求解对模拟结果的时效性和精确度有重要影响。针对并行自适应非线性变形分析软件(PANDAS)模拟千万级大规模模型时方程组求解耗时长和收敛速度慢的问题,本研究基于SW26010处理器主从核异构架构和并行计算技术实现PANDAS众核并行优化。首先,通过区域分解实现大规模地质模型分解,降低单主核计算的数据量,然后利用矩阵压缩存储技术有效节省存储资源。最后,利用SW26010处理器的从核阵列优化迭代求解算法加速方程组求解过程。全地球模型的速度场模拟结果表明本研究提出的方法具有可行性,多孔介质模型压缩模拟的速度较CPU单核串行程序提升8.1倍,断层系统变形模拟的速度提升7.6倍。

面向SW26010-Pro的1、2级BLAS函数众核并行优化技术

BLAS (basic linear algebra subprograms)是高性能扩展数学库的一个重要模块,广泛应用于科学与工程计算领域. BLAS 1级提供向量-向量运算, BLAS 2级提供矩阵-向量运算.针对国产SW26010-Pro众核处理器设计并实现了高性能BLAS 1、2级函数.基于RMA通信机制设计了从核归约策略,提升了BLAS 1、2级若干函数的归约效率.针对TRSV、TPSV等存在数据依赖关系的函数,提出了一套高效并行算法,该算法通过点对点同步维持数据依赖关系,设计了适用于三角矩阵的高效任务映射机制,有效减少了从核点对点同步的次数,提高了函数的执行效率.通过自适应优化、向量压缩、数据复用等技术,进一步提升了BLAS 1、2级函数的访存带宽利用率.实验结果显示, BLAS 1级函数的访存带宽利用率最高可达95%,平均可达90%以上, BLAS 2级函数的访存带宽利用率最高可达98%,平均可达80%以上.与广泛使用的开源数学库GotoBLAS相比, BLAS 1、2级函数分别取得了平均18.78倍和25.96倍的加速效果. LU分解、QR分解以及对称特征值问题通过调用所提出的高性能BLAS 1、2级函数取得了平均10.99倍的加速效果.

解磷真菌产紫青霉菌SW-10全基因组测序及功能分析

磷是植物生长必需的营养元素之一,但土壤的固化作用等导致土壤有效磷只占土壤全磷含量的1%~5%。解磷真菌通过分泌有机酸及磷酸酶等能持续、稳定提高土壤磷素的有效性并促进作物对磷素的吸收。本课题组前期分离鉴定出一株对难溶性无机磷和有机磷均具有较好解磷效果的产紫青霉菌(Penicillium purpurogenum),将其命名为SW-10。本研究采用Illumina NovaSeq测序平台对菌株SW-10进行全基因组测序,完成基因组拼装后进行基因预测、功能注释和解磷相关基因分析。结果表明,菌株SW-10基因组大小为29.1 Mb,总基因序列长度15597887 bp,共预测到9195个编码基因,基因平均长度1696 bp。在GO、KEGG和KOG数据库中分别有6608、3878个和8817个基因得到注释;鉴定出多个与解磷相关的基因,包括柠檬酸合成酶基因2个、苹果酸脱氢酶基因2个、碱性磷酸酶基因2个、酸性磷酸酶基因7个、植酸酶基因1个和磷酸盐转运蛋白基因2个;利用hmmscan软件预测出菌株SW-10基因组序列中存在碳水化合物活性酶(CAZyme)基因共计460个,推测其具有较好的细胞壁水解酶活性。本研究结果可为后续产紫青霉菌解磷相关基因的挖掘利用及其遗传信息的改良提供相关理论依据,同时为其它解磷真菌的基因组学研究提供参考信息。

低密度脂蛋白受体相关蛋白11在结直肠癌组织中的表达及其对SW480细胞增殖与凋亡的影响

目的:探讨低密度脂蛋白受体相关蛋白11(LRP11)在结直肠癌(CRC)组织中的表达及其对结肠癌SW480细胞增殖与凋亡的影响。方法:利用生物信息学方法分析TCGA数据库中LRP11在CRC组织中的表达水平。用慢病毒感染技术分别将sh-LRP11及sh-NC质粒转染至SW480细胞,采用qPCR、WB法检测感染后各组细胞中LRP11的mRNA和蛋白的表达,CCK-8法、流式细胞术分别检测细胞的增殖活力、凋亡率及细胞周期分布情况,WB法检测SW480细胞中cyclin D1、BAX、Bcl-2、β-catenin、活化β-catenin等蛋白的表达水平。结果:TCGA数据库数据分析显示,LRP11 mRNA在CRC组织中的表达水平显著高于正常组织(P<0.05)。与sh-NC组比较,sh-LRP11组SW480细胞的增殖活力明显降低、细胞凋亡率显著升高(均P<0.01),细胞中BAX表达显著升高、Bcl-2表达显著降低(均P<0.01);G0/G1期细胞增多、S期细胞明显减少(均P<0.01),cyclin D1的蛋白表达显著降低(P<0.01);Wnt/β-catenin信号通路中β-catenin和活化β-catenin的蛋白表达均显著下降(均P<0.01)。结论:LRP11 mRNA在CRC组织中呈高表达,干扰LRP11表达可抑制结肠癌SW480细胞增殖并促进其凋亡,为CRC提供了一种潜在的治疗靶点。

申威SW3231处理器的浸没式液冷模块研究

研究了一款申威处理器浸没式液冷模块。处理器采用SW3231,在国产化方面实现自主可控;散热采用浸没式液冷方式,克服了传统风冷散热方式噪音高、占用空间大的缺点,同时节约了电力成本,提高了散热效率。本模块对外提供两路千兆网口、两路万兆光口和USB接口;支持健康监控及管理功能,可监测电压等;可适配统信操作系统;利用虚拟网络控制台可实现图像化系统界面。本模块可应用于信号处理、数据处理、网络交换和液冷服务器等重要领域。

乐伐替尼对甲状腺癌SW579细胞放射敏感性及血管内皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子受体表达的影响

目的:探究乐伐替尼对甲状腺癌SW579细胞放射敏感性以及对血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)及其受体(bFGFR)表达的影响。方法:体外培养甲状腺癌SW579细胞,筛选最佳放射剂量,取培养至对数生长期的SW579细胞分为对照组(常规培养SW579细胞)、放射组(使用4 Gy X射线照射SW579细胞)、乐伐替尼低(在含SW579细胞的培养基中加入5μmol/L的乐伐替尼后,再使用4 Gy X射线照射SW579细胞)、高(在含SW579细胞的培养基中加入10μmol/L的乐伐替尼后,再使用4 Gy X射线照射SW579细胞)浓度组,培养48 h后。检测SW579细胞存活率、细胞凋亡率和细胞中B细胞淋巴瘤-2相关X(Bax)、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、活化胱天蛋白酶3(Cleaved caspase-3)、VEGF、bFGF、bFGFR蛋白表达。结果:随着放射剂量的升高,SW579细胞存活率依次降低(均P<0.05),选取4 Gy X射线进行后续实验;与对照组相比,放射组、乐伐替尼低、高浓度组SW579细胞存活率、Bcl-2、VEGF、bFGF、bFGFR蛋白表达依次降低(均P<0.05),细胞凋亡率、Bax、Cleaved caspase-3蛋白表达依次升高(均P<0.05)。结论:乐伐替尼能增强SW579细胞的放射敏感性,其机制可能与抑制VEGF、bFGF、bFGFR蛋白表达有关。

银杏叶提取物对结肠癌患者SW480细胞增殖的影响

目的 分析银杏叶提取物对结肠癌患者SW480细胞增殖的影响。方法 选择2022年1—12月新疆五家渠第六师总医院的10份结肠癌标本为研究对象,并对SW480细胞标本进行体外培养,然后实施100、200、300、400、500 mg/L浓度的银杏叶提取物进行反应,并通过CCK-8对人结肠癌SW480细胞的增殖抑制率进行检测,对比干预不同浓度的干预效果。结果 空白对照组的吸光度为(1.125±0.139),100、200、300、400、500 mg/L浓度银杏叶提取物处理后的吸光度分别为(1.145±0.214)、(0.943±0.018)、(0.616±0.017)、(0.571±0.039)、(0.508±0.014),200、300、400、500 mg/L浓度时的吸光度与空白对照组比较,差异有统计学意义(t=4.106、11.474、12.135、13.966,P<0.05)。空白对照组的抑制率为(0.002±0.001)%,100、200、300、400、500 mg/L浓度银杏叶提取物处理后的抑制率分别为(3.020±0.124)%、(12.500±1.242)%、(40.000±4.252)%、(43.100±4.626)%、(45.200±4.252)%,分别与空白对照组比较,差异有统计学意义(t=76.963、31.821、29.747、29.461、33.614,P<0.05)。100、200、300、400、500 mg/L浓度银杏叶提取物处理后的活性氧(reactive oxygen species,ROS)、X连锁凋亡抑制蛋白(X-linked inhibitor of apoptosis protein, XIAP)mRNA表达水平与空白对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 银杏叶提取物可对结肠癌SW480细胞的增殖表现为浓度依赖性地抑制。

地西他滨联合GSK126通过调控p16基因对人结肠癌SW620细胞的抑制作用研究

目的:研究DNA去甲基化药物地西他滨与Zeste基因增强子同源物2(Enhancer of Zeste Homolog 2,EZH2)抑制剂GSK126联合应用对调节结肠癌EZH2-p16信号的抗肿瘤作用。方法:将结肠癌细胞株SW620分为4组,对照组、地西他滨单药组、GSK126单药组、地西他滨与GSK126联合用药组。用细胞增殖率测定SW620细胞的增殖能力,用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测p16基因的表达。结果:地西他滨药物联合应用对SW620细胞有显著的抑制作用(P<0.05),p16基因表达上调。结论:地西他滨联合GSK126对结肠癌SW620细胞有强大抑制作用,其机制可能与调控p16基因有关。

木犀草苷抑制SNHG14表达改善SW1353骨关节炎细胞模型的实验研究

目的:观察木犀草苷(Cy)对骨关节炎细胞模型的保护作用,并探讨其可能的作用机制。方法:使用0.1%二甲基亚砜(DMSO)及不同浓度的Cy(0、10、20、30、40、50μmol/mL)处理SW1353细胞,采用CCK-8检测其细胞毒性,确定刺激浓度。将SW1353细胞分为正常对照组、白细胞介素-1β(IL-1β)组、Cy低剂量组、Cy高剂量组。正常对照组SW1353细胞不进行任何处理;IL-1β组SW1353细胞采用10 ng/mL IL-1β处理24 h;Cy低剂量组SW1353细胞采用10 ng/mL IL-1β+10μmol/mL Cy处理24 h;Cy高剂量组SW1353细胞采用10 ng/mL IL-1β+20μmol/mL Cy处理24 h。采用RT-qPCR法检测基质金属蛋白酶-13(MMP-13)mRNA、白细胞介素-6(IL-6)mRNA、Ⅱ型胶原(COL2a1)mRNA、蛋白聚糖(ACAN)mRNA及长链非编码RNA(lncRNA)SNHG14 mRNA的表达水平;采用Western blotting检测MMP-13及细胞外基质COL2a1、ACAN蛋白表达。结果:CCK-8结果表明Cy(10、20μmol/mL)对SW1353细胞活性没有明显的抑制作用。IL-1β组MMP-13 mRNA、IL-6 mRNA相对表达量高于正常对照组,ACAN mRNA、COL2a1 mRNA相对表达量低于正常对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);Cy低、高剂量组MMP-13 mRNA、IL-6 mRNA相对表达量低于IL-1β组,ACAN mRNA、COL2a1 mRNA相对表达量高于IL-1β组,差异均有统计学意义(P<0.05)。IL-1β组lncRNA SNHG14 mRNA相对表达量高于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.01);Cy低、高剂量组lncRNA SNHG14 mRNA相对表达量低于IL-1β组,差异均有统计学意义(P<0.01)。IL-1β组MMP-13蛋白相对表达量高于正常对照组,ACAN、COL2a1蛋白相对表达量低于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.05);Cy低、高剂量组MMP-13蛋白相对表达量低于IL-1β组,ACAN、COL2a1蛋白相对表达量高于IL-1β组,差异均有统计学意义(P<0.01)。结论:Cy能改善IL-1β诱导的SW1353骨关节炎细胞模型,可能机制为抑制SNHG14表达。

山慈菇提取物对人结直肠癌SW480细胞迁移和侵袭能力的影响及其分子机制

目的探讨山慈菇提取物对人结直肠癌SW480细胞迁移和侵袭能力的影响及其分子机制。方法选择人结直肠癌SW480细胞株,分为空白对照组,不同浓度山慈菇组(200 mg·L^(-1)、400 mg·L^(-1)),5-Fu组(10μmol·L^(-1)),分别进行划痕实验、细胞增殖抑制实验、细胞迁移与侵袭实验。同时,通过细胞转染技术沉默SW480细胞中的AEG-1基因,采用Western blotting检测AEG-1基因沉默对SW480细胞AEG-1、E-cadherin、MMP-2、MMP-9蛋白表达的影响,并观察不同浓度山慈菇组各蛋白表达的变化。结果不同浓度山慈菇组和5-Fu组SW480细胞的划痕愈合率、细胞迁移率及侵袭率均较空白对照组明显下降,而细胞生长增殖抑制率较空白对照组明显升高(P<0.05);山慈菇提取物具有与5-Fu相似的抑制结直肠癌细胞增殖和侵袭的效果,且与SW480细胞的迁移与侵袭率呈浓度依赖性,与细胞增殖抑制率呈浓度、时间依赖性;不同浓度山慈菇组和5-Fu组SW480细胞中AEG-1、MMP-2、MMP-9蛋白表达水平均显著降低,E-cadherin蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。结论山慈菇提取物可能通过抑制AEG-1蛋白表达来上调E-cadherin蛋白表达,下调MMP-2、MMP-9蛋白表达,从而抑制人结直肠癌SW480细胞的迁移与侵袭。

METTL3修饰的RNASEH1-AS1通过BUD13/ANXA2/Wnt/β-catenin轴调控结直肠癌SW480细胞的恶性生物学行为

目的:探究甲基转移酶样蛋白3(METTL3)修饰的RNASEH1-AS1通过BUD13/膜联蛋白A2/Wnt/β-连环蛋白(BUD13/ANXA2/Wnt/β-catenin)轴调控结直肠癌细胞SW480恶性生物学行为的分子机制。方法:选取2022年6月至2022年11月间在复旦大学附属中山医院厦门医院手术治疗的24例CRC患者,收集患者的CRC组织和对应的癌旁组织,用qPCR法检测其中METTL3、RNASEH1-AS1、BUD13、ANXA2、β-catenin、GSK-3β mRNA的表达,用Pearson法分析CRC组织中RNASEH1-AS1表达分别与METTL3和BUD13表达的相关性。常规培养结直肠癌细胞SW480,分为sh-NC组、sh-RNASEH1-AS1组、NC组、sh-METTL组、si-NC组、si-BUD13组、sh-RNASEH1-AS1+pc-NC组、sh-RNASEH1-AS1+pc-ANXA2组、sh-METTL+pc-NC组、sh-METTL+pc-ASEH1-AS1组,用Lipofectamine?2000转染试剂将sh-NC、sh-RNASEH1-AS1、sh-NC、sh-METTL、si-NC、si-BUD13、sh-RNASEH1-AS1+pc-NC、sh-RNASEH1-AS1+pc-ANXA2、sh-METTL+pc-NC、sh-METTL+pc-ASEH1-AS1分别转染SW480细胞,用qPCR法检测后SW480细胞中METTL3、RNASEH1-AS1、BUD13、ANXA2的表达,细胞克隆形成实验检测转染后各组SW480细胞的增殖能力,FCM术检测转染后各组SW480细胞的凋亡情况,细胞划痕实验检测转染后各组SW480细胞的迁移能力,WB法检测转染后各组SW480细胞中ANXA2、β-catenin、p-β-catenin、GSK-3β、p-GSK-3β、c-Myc、cyclinD1蛋白表达,RNA免疫沉淀(RIP)法检测RNASEH1-AS1与BUD1、BUD1与ANXA2的靶向关系。结果:数据库CRC数据分析和中国人CRC组织和癌旁组织的qPCR法检测结果均显示,与癌旁组织相比CRC组织中METTL3、RNASEH1-AS1、BUD13、ANXA2、β-catenin、GSK-3β均呈明显高表达(均P<0.01),且RNASEH1-AS1表达与METTL3(r=0.698,P<0.01)、BUD13(r=0.784,P<0.01)的表达呈正相关。在结直肠癌各细胞中METTL3、RNASEH1-AS1、BUD13、ANXA2 mRNA均呈高表达(均P<0.05);敲减RNASEH1-AS1或METTL3后SW480细胞中RNASEH1-AS1、BUD13、ANXA2表达显著降低(均P<0.05),而过表达RNASEH1-AS1后上述分子表达明显上调(均P<0.05);敲减RNASEH1-AS1或METTL3可抑制SW480的增殖、迁移和p-β-catenin、p-GSK-3β、c-Myc、cyclinD1蛋白的表达,促进其凋亡(均P<0.05),而过表达RNASEH1-AS1则可促进SW480增殖、迁移和p-β-catenin、p-GSK-3β、c-Myc、cyclinD1蛋白的表达和抑制其凋亡(均P<0.05);RNASEH1-AS1通过招募BUD13靶向促进ANXA2的表达(均P<0.05);过表达ANXA2可部分逆转敲减RNASEH1-AS1对SW480细胞的影响(均P<0.05)。结论:METTL3修饰的RNASEH1-AS1通过BUD13/ANXA2/Wnt/β-catenin轴调控SW480细胞的恶性生物学行为。

PMS2通过ERK/ERCC1通路对结肠癌SW480细胞生物学行为的影响

目的:探讨减数分裂后分离蛋白2(PMS2)表达对结肠癌SW480细胞生物学行为的影响,阐明PMS2与切除修复交叉互补组1(ERCC1)和细胞外调节蛋白激酶(ERK)信号转导通路的关系。方法:将PMS2 siRNA质粒和PMS2过表达质粒分别转染入结肠癌SW480细胞(分别为PMS2敲减组和PMS2过表达组),同时设PMS2敲减对照组(siRNA-NC组)和PMS2过表达对照组(PMS2 control组)。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测各组细胞中PMS2 mRNA表达水平,Western blotting法检测各组细胞中PMS2蛋白表达水平,CCK-8法检测各组细胞增殖活性,细胞划痕实验检测各组细胞迁移率,Transwell小室实验检测各组细胞中侵袭细胞数,流式细胞术检测顺铂作用后各组细胞凋亡率。通过String数据库,对PMS2、ERCC1和ERK上下游蛋白的关系进行生物信息学分析。SW480细胞分别采用3条siRNA进行PMS2和ERCC1敲减,采用RT-qPCR法验证PMS2与ERCC1的相互作用,采用Western blotting法检测各组细胞中PMS2、细胞外调节蛋白激酶1/2(ERK1/2)和磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)蛋白表达水平。结果:RT-qPCR法和Western blotting法检测,PMS2基因敲减和过表达细胞模型构建成功。与siRNA-NC组比较,PMS2敲减组细胞增殖活性和细胞迁移率明显升高(P<0.05或P<0.01),侵袭细胞数明显增加(P<0.01),顺铂作用后细胞凋亡率明显降低(P<0.01);与PMS2 control组比较,PMS2过表达组细胞增殖活性和细胞迁移率明显降低(P<0.01),侵袭细胞数明显减少(P<0.01),顺铂作用后细胞凋亡率明显升高(P<0.01)。蛋白-蛋白互作(PPI)富集P值为2.09e-07,包含ERCC1和ERK1/2等相互作用节点数共有13个,提示PMS2、ERCC1和ERK1/2之间可能存在调控作用。与siRNA-NC组比较,各PMS2敲减组细胞中ERCC1 mRNA表达水平明显降低(P<0.05或P<0.01);与siERCC1-NC组比较,各ERCC1敲减组细胞中PMS2 mRNA表达水平差异无统计学意义(P>0.05)。与siRNA-NC组比较,PMS2敲减组细胞中PMS2、ERK1/2和p-ERK1/2蛋白表达水平均明显降低(P<0.05或P<0.01);与PMS2 control组比较,PMS2过表达组细胞中PMS2、ERK1/2和p-ERK1/2蛋白表达水平均明显升高(P<0.01)。结论:PMS2表达可影响结肠癌SW480细胞增殖、迁移、侵袭和抗凋亡能力。PMS2与ERCC1存在互相作用关系,并可通过调节ERCC1参与ERK信号转导通路。