足下有路,心中有光——应乐博士毕业论文答辩

博士毕业啦


      高考来临,无数考生执笔挥洒,与高中生涯郑重告别,也以答卷上的每一划落笔,开启了新世界的大门。


      好像是一个奇妙的巧合,这一头开端而那一头尾声,在这么一个特别的日子,Lab Wang的应乐博士与Tu Lab的王耀民博士,于毕业论文答辩舞台上粉墨登场,画上了博士生涯的圆满句点,走向人生的全新篇章。



      Lab Wang在此祝贺两位博士顺利毕业!


应乐博士


      应乐师姐是小编初入Lab Wang时听到的“神级人物”:


      无论是本硕期间的成绩优异,获得国家奖学金


      还是硕士毕业后以管理培训生身份进入中国强生医疗器材有限公司工作,表现突出;


      亦或是回归科研就读博士期间与莫纳什大学联合培养,科研能力卓越,科研成果累累,于浙大十余年,应乐师姐“优秀”的光环一直在闪闪发光。



      在攻读博士期间,应乐师姐以第一作者或共同第一作者共发表SCI论文6篇,单篇最高影响因子为7.7分,另外发表中文一级期刊(茶叶科学)1篇,这些成果呈现了她充实的博士生涯,也着实印证了Lab Wang的榜样标杆的实力。


      应乐师姐现已申请到澳大利亚博士后岗位,博士毕业后在海外继续深造。


论文答辩


       今天的答辩场,有幸邀请到湖南农业大学国家植物功能成分利用工程技术研究中心的刘仲华教授担任答辩委员会主席,中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院的张士康教授、中国科学院华南植物园的杨子银研究员、浙江大学农业与生物技术学院的何普明教授、屠幼英教授、王岳飞教授担任答辩委员会成员,这一阵容也是绝对超豪华的了。



       作为忠实的粉丝们,Lab Wang今天也集体到答辩现场为应乐师姐打call!



      应乐师姐的答辩“英姿”也让我们学习到作为一个博士的该有的自我修养,其答辩题目为:EGCG抑制结肠癌细胞组蛋白甲基化转移酶EZH2功能及机制研究


      论文主体由EGCG与EZH2 抑制剂GSK343对结肠癌细胞的抑制作用及协同功能、EGCG与GSK343抑制结肠癌细胞功能及对EZH2相关机理研究、生物信息学方法分析结肠癌中EZH2相关的信号通路和关键基因、EGCG和GSK343对细胞周期及对关键基因的影响作用四个方面构成,结构与思路清晰明了。



      结肠癌是西方国家第三大癌症,其在中国的发病率也逐步升高,如今的临床治疗手段有手术、放疗、化疗(五氟尿嘧啶(5-FU))等,但存在毒副性高和抗药性问题,因此低毒性天然靶向药物的研发,对结肠癌的临床治疗方案的推进具有非常现实的意义



      现有的EGCG与结肠癌相关的研究大致可以分为细胞模型、动物模型和人体模型三个部分。


      研究表明,EGCG对于结肠癌细胞的增殖有抑制且可以降低其耐药性,可以使结肠癌干细胞凋亡,在小鼠DSS+AOM model中对结肠癌有抑制作用,且在大鼠结肠癌模型中使结肠不典型增生程度减轻,在人体临床试验中也表明EGCG可以降低结肠腺瘤复发率



     表观遗传学是近年来研究的热门,其研究在基因的DNA序列没有发生变化的情况下,其基因的功能受到不同因素的影响产生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化,其现象主要包括DNA甲基化,组蛋白修饰,染色质重塑等。


      而本论文着重关注EGCG对组蛋白修饰DNA甲基化两个方面,EGCG被认为是一种组蛋白乙酰转移酶抑制剂以及DNA甲基化转移酶的抑制剂。



      多梳抑制复合物2(PRC2)属于多梳家族蛋白,可以使组蛋白3赖氨酸第27个位点三甲基化(H3K27me3),从而通过染色质压缩而实现基因的沉默,EZH2是这其中的一个最重要的催化亚基之一


      EZH2在大部分实体肿瘤中高表达,可以促进肿瘤生长、增殖、迁移、侵袭。而EZH2的抑制剂GSK343,具有高选择性和高效性的特点。


      基于以上,提出需要思考的四个问题:


①EGCG与GSK343是否对结肠癌细胞有类似的作用和机制?协同作用?


②EGCG对EZH2的作用?对组蛋白甲基化的影响?


③结肠癌中EZH2关键基因和信号通路有哪些?


④EGCG和GSK343对这些基因和信号通路的影响?


      应乐师姐便以这四个问题为思路进行逐步的解答。

      



Ⅰ EGCG与GSK343对结肠癌细胞生长的抑制作用及协同增效功能


      通过RNA-seq数据下载与分析,结肠癌组织免疫组化染色,不同细胞株EZH2蛋白水平比较,选取代表性细胞株进行细胞存活率测定、克隆圈形成等实验发现:


①EZH2在人结肠癌组织中RNA和蛋白水平显著高于正常组织。


RKO(EZH2高表达代表性细胞株)对EGCG和GSK343处理更敏感


③EGCG和GSK343在低浓度的条件下有协同增效作用,可以增强对人结肠癌细胞株RKO生长的抑制作用。



Ⅱ EGCG与GSK343抑制结肠癌细胞功能及对EZH2相关机理研究


      通过细胞增殖能力、侵袭能力、迁移能力、EZH2相关蛋白检测、免疫荧光染色等方法,研究发现:


①随着EGCG和GSK343浓度升高,对RKO细胞增殖的抑制作用越强


②代表性浓度的EGCG和GSK343处理RKO细胞,两种药物均能有效抑制RKO细胞的侵袭能力和迁移作用。


③EGCG 处理后,EZH2的RNA表达和催化功能下降


④GSK343处理不改变EZH2的RNA表达,但其蛋白水平和催化功能均下降


⑤EGCG和GSK343处理后,PRC2复合物成员SUZ12蛋白水平下降



Ⅲ 生物信息学方法分析结肠癌中EZH2相关的信号通路和关键基因


      通过结肠癌病人数据收集和RNA-Seq数据下载、EZH2相关基因分析、差异基因分析、KEGG信号通路分析、GSEA通路富集分析、热图分析、蛋白-蛋白互作关系分析的方法,发现:


细胞周期p53信号通路是两个最主要的信号通路。(不仅与EZH2的表达显著高度相关,而且在结肠癌中也是显著上调的)


② 细胞周期内关键基因均在结肠癌高表达,与报道吻合。


③ORC6以外,其他8个基因均与EZH2有直接的蛋白蛋白互作关系


④但从目前有的文献报道来看,EZH2与CCNB1, CDK1, TTK和BUB1有相关性。


⑤ EZH2与CDC45, CDC6, PTTG1和MAD2L1未见相关性报道。



Ⅳ EGCG和GSK343对细胞周期及对关键基因的影响作用


      通过细胞周期检测、荧光定量PCR检测的方法,发现:


①EGCG和GSK343均可以阻滞RKO细胞于DNA合成前期(G0/G1期)


②处理24和48小时后,EGCG和GSK343均可以显著降低CDC45的RNA水平


③48小时处理后, EGCG和GSK343显著降低细胞周期关键基因CCBN1,CDC6,CDK1, CDC45, BUB1, MAD2L1和 PPTG1的RNA表达水平


④首次发现EGCG在结肠癌细胞RKO中可以下调细胞周期关键基因CDC6, CDC45, TTK, BUB1, MAD2L1和PPTG1



      综上所述,可以总结出以下五点:


①EZH2在结肠癌组织中高表达


②EGCG和GSK343对结肠癌细胞的生长、增殖、克隆圈形成、迁移、侵袭等均有抑制作用


③EGCG作用于结肠癌细胞EZH2的机制;


④细胞周期和p53信号通路是结肠癌中与EZH2高度相关的重要信号通路;


⑤EGCG和GSK343均阻滞结肠癌细胞周期和影响关键基因的表达。



      在通畅明了的PPT汇报以及对答如流的问答环节之后,答辩委员会对应乐师姐的论文表示了肯定,一致通过论文答辩,同意毕业,并建议授予博士学位。




        应乐师姐选择了一条最曲折的方式读博:保送硕士,毕业后工作两年,才更深刻感受自己对科研之路的热爱,辞去了高薪的工作,回浙大继续攻读博士。



        或许这条路看上去是折腾的曲线,或许又是最适合的曲线,不经历这一番迂回,不知道何时才明白心中所属,不经历这一番曲折,也难以体会到否定之否定之后的选择是如此称心。



        人生的每一个选择都是冥冥中的注定,也相信心中有着科研之光的应乐师姐,足下之路会伴着最璀璨的灯火,去到最向往的远方!


注:以上内容为浙江大学茶叶研究所Lab Wang,

2018年6月7日,应乐博士毕业论文答辩内容。


文字、编辑:YLY

图片:ZYL、WXQ等