高山教授团队最新研究成果发表

健康   2024-09-04 18:07   江苏  


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高山教授团队

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近日,东南大学生命科学与技术学院、东南大学附属中大医院高山教授研究团队在肿瘤学领域权威期刊Cancer Letters上发表了题为N6-methyladenosine enhances the expression of TGF-β-SMAD signaling family to inhibit cell growth and promote cell metastasis的研究论文,系统研究了TGF-β-SMAD信号通路在肾透明细胞癌中的表观转录调控机制

东南大学与中国科技大学联培博士生彭博为该论文第一作者,高山教授为最后通讯作者。



01 

研究背景



转化生长因子(transforming growth factor-beta,TGF-β)是一类多功能的细胞因子,它在细胞生长、分化、增殖、迁移和凋亡等多种生物学过程中发挥重要作用。TGF-β-SMAD信号通路在肿瘤中具有双重功能,在肿瘤发生阶段可以抑制肿瘤细胞的增殖,但在肿瘤进展阶段可以促进肿瘤的侵袭和转移。由于TGF-β信号通路在多种生理和病理过程中的重要作用,它成为了生物医学研究和药物开发的重要靶点。研究TGF-β信号通路的调控机制和功能,对于理解相关疾病的发生机制和开发新的治疗方法具有重要意义。

目前关于TGF-β信号通路的调控机制主要聚焦于蛋白质翻译后修饰,比如磷酸化修饰和泛素化修饰研究,关于其转录后调控的研究鲜有报道。N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,m6A)是一种广泛存在于真核生物mRNA中最丰富的化学修饰之一,m6A修饰的异常调控可以通过多种机制影响肿瘤的发生和发展。胰岛素样生长因子2结合蛋白2(insulin like growth factor 2 mRNA binding protein 2, IGF2BP2)可以通过识别并结合m6A修饰位点作为m6A“阅读器”发挥功能,IGF2BP2主要在细胞内参与mRNA的代谢和稳定性调控,尤其在胚胎发育、细胞增殖和肿瘤发生发展等过程中都发挥重要功能



02 

研究内容



研究者为了鉴定肾透明细胞癌中发挥功能的异常表达基因,系统性分析了肿瘤基因组图谱(TCGA)和多套基因表达数据库(GEO)的基因表达数据,另外结合多个预后指标分析了肾透明细胞癌中的预后表达信息,共筛选出19个异常表达的基因,选择了唯一的RNA结合蛋白IGF2BP2进行功能探究,已有研究表明IGF2BP2在多种肿瘤中异常表达,且多作为促癌基因发挥功能,然而它在肾透明细胞癌中的功能还不明晰。研究者首先在肾透明细胞癌细胞中干扰了IGF2BP2的表达,检测到降低IGF2BP2表达之后,肾透明细胞癌细胞的增殖能力增强,转移和侵袭能力则减弱,过表反之。


为了进一步阐明IGF2BP2在肾透明细胞癌中的分子机制,研究者利用高通量测序数据RNA-seq、RIP-seq和LACE-seq进行生物信息学分析,筛选出IGF2BP2的潜在下游靶标—TGF-β信号通路,通过检测TGF-β-SMAD信号通路的关键基因,研究者发现干扰IGF2BP2的表达可以显著降低TGF-β-SMAD信号通路靶基因集TGF-β1/2、TGF-βR1/2、SMAD2/3/4的表达水平,过表反之。随后,m6A-seq测序数据表明以上基因均有m6A修饰,研究者通过RNA结合蛋白免疫沉淀结合实验证实,TGF-β-SMAD信号通路靶基因集均有m6A富集且受m6A修饰的调控,IGF2BP2依赖于m6A修饰调控靶基因集的稳定性从而影响其表达水平。随后的体外和体内的挽救实验表明IGF2BP2在肾透明细胞癌中通过TGF-β-SMAD信号通路调控细胞的增殖和转移。



03 

研究结论


IGF2BP2调控TGF-β-SMAD信号通路分子机制模式图

此项工作明确了IGF2BP2通过m6A修饰正调控TGF-β-SMAD信号通路且通过该通路发挥功能的具体分子机制(上图),为TGF-β-SMAD信号通路的表观转录后调控提供了新的理论基础,为TGF-β的靶向治疗提供新的理论参考


论文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304383524005901?dgcid=author




小编团队

策划、审核 程守勤

编排 刘敏

校对 王倩

来源 科技处

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