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基于生物信息学分析骨肉瘤MMP13的表达及其与EMT相关蛋白的关系

2020-12-02阅读(463)

基于生物信息学分析骨肉瘤MMP13的表达及其与EMT相关蛋白的关系

论文摘要

背景:骨肉瘤（osteosarcoma）是好发于青少年的原发性骨恶性肿瘤中最多见的一种,是从间质细胞系发展而来,生存率低下,临床表现为:全身状况较差,有发热、不适、体重下降、贫血以至器官衰竭等明显的表现,治疗效果不理想;个别病例肿瘤增长很快,早期可能发生肺部转移,会导致全身状况恶化,即使行截肢及化疗后仍有约40%患者会死于肿瘤肺转移。大量研究发现,80-9O%的患者确诊前已经发生了全身的微病灶转移,其中,上皮-间质转化（Epithelial-mesenchymal transition,EMT）可以通过影响多种基因及通路来影响多种肿瘤的侵袭和转移,骨肉瘤细胞作为骨肿瘤中转移性较强的一种,其转移性与EMT的关系密切相关。但是至今还未发现癌症转移的具体机制,基于大数据生物信息学分析发现,基质金属蛋白酶家族（matrix mettalloproteinases,MMPs）是细胞外基质降解的主要酶类,与肿瘤的浸润、转移及预后密切相关。MMP13是MMPs家族的重要成员之一,它是诊断乳腺癌特异性最高的基因之一,在细胞外基质的降解、赋予癌细胞转移潜能等方面有重要作用,而在骨肉瘤中MMP13的表达情况及其与EMT的关系尚不十分清楚。因此,本研究旨在分析骨肉瘤中的MMP13的表达情况,及其跟EMT相关蛋白的关系,以探讨影响骨肉瘤迁移侵袭的可能机制。方法:1.基于生物信息学分析大数据发现,在GEO数据库的两个数据集GSE12865和GSE16088中筛选共表达基因,并通过GO和KEGG富集分析发现差异表达基因富集于多种生物学功能和癌症信号通路,随后通过PPI蛋白网络分析发现核心蛋白网络,并筛选出关键基因;2.选定关键基因后,通过免疫组织化学技术检测关键基因和EMT相关蛋白在组织样本中的表达情况,验证生物信息学分析结果并分析其相关性;3.结合关键基因表达的情况,分析其与临床表征的相关性。结果:1.通过GEO数据库分析两个数据集GSE12865和GSE16088中,筛选出27个共差异表达基因,其中1个低表达,其余过表达（P﹤0.05）;后通过GO和KEGG富集分析发现差异表达基因富集于多种生物学功能和癌症信号通路,随后通过PPI蛋白网络分析发现核心蛋白网络,并筛选出关键基因MMP13;2.选定关键基因MMP13后,通过免疫组织化学检测MMP13在骨肉瘤中高表达,并且发现MMP13的高表达与EMT相关蛋白（Snail和Twist）的表达呈正相关;3.结合MMP13表达水平,分析发现其与临床分期等情况呈正相关;TCGA数据库验证MMP13表达水平与骨肉瘤患者的生存率呈负相关（P﹤0.05）。结论:基于生物信息学发现MMP13在骨肉瘤中过表达,MMP13的高表达与EMT相关蛋白的表达呈正相关。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 主要缩略词中英文检索
  • 第1章 绪论
  • 第2章 实验材料
  •   2.1 临床病例准入标准
  •   2.2 主要实验仪器
  •   2.3 主要实验试剂
  • 第3章 实验方法
  •   3.1 药品及试剂配制方法
  •     3.1.1 脱色液的配制
  •     3.1.2 苏木素的配制
  •     3.1.3 苏木素的配制
  •     3.1.4 4%多聚甲醛溶液的配制
  •     3.1.5 1%的盐酸酒精溶液的配制
  •   3.2 生物信息学分析
  •   3.3 HE染色
  •   3.4 免疫组织化学检测
  •   3.5 图像分析及统计学方法
  • 第4章 实验结果
  •   4.1 生物信息学分析
  •     4.1.1 GEO数据库中GSE12865和GSE16088 芯片数据分析
  •     4.1.2 Database for Annotation,Visualization and Integrated Discovery（DAVID）数据库中27 个差异表达基因的GO富集分析以及KEGG富集分析
  •     4.1.3 PPI（protein protein interaction network）蛋白互作网络分析
  •     4.1.4 :TCGA（the cancer genome atlas）相关性分析
  •   4.2 MMP13和EMT相关蛋白在骨肉瘤及癌旁组织中的表达情况
  •   4.3 骨肉瘤组织中MMP13和EMT相关蛋白表达的相关性分析
  •   4.4 MMP13在TNM分期中的差异性表达情况以及基于TCGA中的生存分析
  • 第5章 讨论
  • 第6章 结论
  • 参考文献
  • 综述
  •   参考文献
  • 攻读学位期间的科研成果
  •   发表的论文
  •   参与的项目
  • 课题资助
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 刘中

    导师: 莫中成,徐高生

    关键词: 骨肉瘤,迁移侵袭,生物信息学,基质金属蛋白酶,上皮间质转化

    来源: 南华大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,医药卫生科技

    专业: 生物学,外科学,肿瘤学

    单位: 南华大学

    基金: 新型抗体药物及其智能运输系统湖南省重点实验室开放课题,研究年限:2019-2021年,经费5.0万元

    分类号: R738.1;Q811.4

    DOI: 10.27234/d.cnki.gnhuu.2019.001033

    总页数: 57

    文件大小: 9732k

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