肺癌发生中肺癌细胞外囊泡miR-451a功能及运输机制初探开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1研究背景

胞外囊泡(extracellular vesicle,ev)是细胞分泌到胞外的具有膜结构的亚细胞结构的统称,直径可以从30、40nm到8、9mm不等。本研究主要专注于直径约50-150nm的囊泡,也被称为外泌体。胞外囊泡中含有蛋白质、核酸(dna、mrna及microrna、lncrna、circrna等noncodingrna)、脂质等多种生物活性物质,这些物质或被包裹在囊泡中,或位于囊泡的膜上,使得胞外囊泡可以参与细胞间信号通讯、炎症反应、细胞凋亡和自噬等多个过程。胞外囊泡由于其低免疫原性、低毒性、高生物相容性和携带能力,在肿瘤治疗和免疫调节等方面有很大的发展潜力,有可能作为药物的天然载体。特定细胞分泌的胞外囊泡所携带的生物活性物质含量不同,有些还带有特异性标记分子,故有望成为癌症辅助诊断及预后判断的新分子标记物。

microrna(mirna)是一类由内源基因编码的长度约为22 个核苷酸的非编码单链rna分子,它们在动植物中参与转录后基因表达调控。大多数mirna 基因以单拷贝、多拷贝或基因簇(cluster) 的形式存在于基因组中。每个mirna可以有多个靶基因,而几个mirna也可以调节同一个基因。研究表明,mirna能通过促进mrna降解或抑制翻译来调控靶基因,并且能调控细胞生长、凋亡和分化等多种细胞进程。此外,不同的癌症类型的mirna表达图谱,一些mirna被认为在肿瘤发展或抑制中发挥一定作用。据研究,mirna图谱与几种白血病以及肺癌、乳腺癌和胰腺癌的临床结果相关。这些数据表明,mirna参与致癌作用并且与预后相关。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

首先在正常胚肺成纤维细胞imr-90中进行过表达mir-451a,然后通过mtt和迁移等多种生物学实验,探究mir-451a在肺癌发生等过程中发挥的作用。之后在经pma诱导的单核巨噬细胞thp-1中过表达mir-451a,用qpcr的方式检测mir-451a靶标mif、m1和m2型巨噬细胞特异性标记nos2和arg1这三个基因的表达量,来推测mir-451a对巨噬细胞分化的影响。若nos2和arg1两种基因表达有差异,则使用相关试剂盒分别检测细胞裂解液中nitrites(表征inos的活性)和urea(表征arginase活性)的水平变化。

第二步以正常胚肺成纤维细胞imr-90和肺癌细胞a549来源的胞外囊泡为材料,处理正常细胞,进行和之前同样的检测,即通过mtt、迁移、qpcr和westernblot等多种生物学实验,探究mir-451a在肺癌发生等过程中发挥的作用;以转染的sirna的方法下调a549中与mirnas选择性运输相关的蛋白,以筛选得到与mir-451a选择性运输相关的蛋白,并对其具体作用机制进行进一步探究。

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3. 研究计划与安排

第1周:资料查找,筛选,阅读和讨论

第2周:阅读并撰写出国内外相关内容的研究概况,并同时将1篇与论文主题相关的英文参考文献翻译成中文

第3周:确定研究思路,设计研究方法,方案定稿

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4. 参考文献(12篇以上)

  1. [1] theryc, amigorena s, raposo g, et al. isolation and characterization of exosomesfrom cell culture supernatants and biological fluids[j]. current protocols inpharmacology, 2006, 30(1).

    [2] mathivanan s, ji h, simpson rj, et al. exosomes: extracellular organelles important in intercellularcommunication[j]. journal of proteomics, 2010, 73(10): 1907-1920.

    [3] mittelbrunn m,gutierrezvazquez c, villarroyabeltri c, et al. unidirectional transfer ofmicrorna-loaded exosomes from t cells to antigen-presenting cells[j]. naturecommunications, 2011, 2(1): 282-282.

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