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目的:研究转录因子Twist诱导乳腺上皮细胞MCF10A发生上皮间质转化后,差异表达的lncRNAs对下游信号通路网络及其乳腺肿瘤的生物学功能的影响。方法:利用免疫组化法检测正常乳腺组织、原位和浸润乳腺癌组织Twist蛋白的表达;利用脂质体转染法将表达转录因子Twist基因的逆转录病毒载体和对照空载质粒导入正常乳腺上皮细胞MCF10A,得到MCF10A/Vector对照细胞和完全EMT化的MCF10A/Twist细胞;利用蛋白免疫印记法、定量RT-PCR和免疫荧光法检测Twist蛋白、上皮标志蛋白E-cadherin、间质标志蛋白N-cadherin、Vimentin、Fibronectin的表达;利用lncRNA芯片、cDNA芯片和配对SAM法分析MCF10A/Twist和MCF10A/Vector细胞lncRNAs和mRNA表达的差异;对12个随机抽取的差异lncRNA和12个差异mRNA,在MCF10A/Twist和MCF10A/Vector细胞进行qRT-PCR的验证;利用MCSC基因注释和RNAplex软件预测差异lncRNAs的靶基因;利用生物信息手段对差异mRNA进行聚类分析;利用GeneCodis和DAVID软件对靶基因进行Go功能聚类和信号通路富集度分析。利用Western Blot和特异性阻断剂方法,检测WNT信号通路的核心蛋白β-catenin(总β-catenin、胞核β-catenin、磷酸化β-catenin)活化及其下游关键基因Vimentin、Fibronectin、 Snail和Slug的表达差异;利用Transwell实验比较MCF10A/Twist和MCF10A/Vector细胞的侵袭能力。结果:随着乳腺肿瘤分级的增加,Twist基因的表达逐渐增强;与MCF10A/Vector细胞相比,E-cadherin在MCF10A/Twist细胞表达明显减弱,间质标志蛋白N-cadherin、Vimentin、Fironectin的表达显著增强;lncRNA芯片分析结果显示, MCF10A/Twist有99个异常表达的lncRNA(改变倍数≥5.0或≤0.2),其中30个lncRNA上调表达,69个下调表达;cDNA芯片分析结果显示,MCF10A/Twist有3164个异常表达的mRNA(改变倍数≥2或≤0.5);qRT-PCR检测的lncRNAs和mRNA表达结果与基因芯片结果一致;对预测的差异lncRNAs的靶基因和mRNA整合分析,进行Go功能聚类和信号通路富集度分析发现,这些基因与细胞粘附、细胞分化、细胞迁移、细胞增殖和细胞间相互作用等生物特性密切相关,并影响与之关联的相关信号通路,如WNT、 MAPK、JAK/STAT、TGF-β、mTOR、Hedgehog和P53等信号通路。对富集度较高的WNT信号通路进行了较深入的研究,发现在MCF10A/Twist细胞中总β-catenin的表达轻微下调,胞核β-catenin显著性上调,而磷酸化β-catenin的表达显著下调,相应地下游基因Vimentin、Fibronectin、Snail和Slug的表达在MCF10A/Twist细胞中显著性上调。初步研究还发现lncRNA (chr17,44833874–44834830,+), lncRNA (chr17,21142183–21156578,), lncRNA (chr6,26124411–26139312,+)和lncRNA (chr19,438420–2083745,)可能参与WNT信号通路的活化;细胞功能研究发现MCF10A/Twist细胞的侵袭能力较MCF10A/Vector细胞和特异阻断WNT信号通路的MCF10A/Twist细胞显著增强。结论:Twist基因诱导乳腺上皮细胞上皮间质转化的下游lncRNAs表达谱发生显著变化,MCF10A/Twist细胞中异常表达lncRNAs与乳腺肿瘤的粘附、侵袭、转移等有密切关系。其中,异常表达的lncRNA(chr17,44833874–44834830,+), lncRNA (chr17,21142183–21156578,), lncRNA(chr6,26124411–26139312,+)和lncRNA (chr19,438420–2083745,)可能参与WNT信号通路的活化,进而影响乳腺肿瘤的侵袭和转移;这些发现首次证明了Twist基因通过诱导lncRNAs和关键信号通路的改变促进了乳腺肿瘤的侵袭和转移。