LRG1受ATF3调控,通过调节SRC/STAT3/VEGFA通路促进胃癌的生长和血管生成

LRG1 mediated by ATF3 promotes growth and angiogenesis of gastric cancer by regulating the SRC/STAT3/VEGFA pathway

作者信息Lingnan He, Anqi Feng, Hui Guo, Haohao Huang, Qingchun Deng, Ende Zhao, Ming Yang
PMID35094168
发布时间2022-05
DOI10.1007/s10120-022-01279-9

实验完整度

包含TCGA和临床样本表达分析、体外细胞增殖/迁移/管形成实验、CAM和异种移植瘤体内验证、ChIP和双荧光素酶报告基因的机制验证。

主要模型

胃癌细胞系SGC7901、AGS、MGC803、MKN45、MFC 人脐静脉内皮细胞(HUVEC) BALB/c裸鼠异种移植瘤模型 鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)模型

重点核对

LRG1在胃癌组织中的表达水平及与预后的关系 LRG1敲低或过表达对胃癌细胞增殖的影响(CCK-8、克隆形成) LRG1对HUVEC迁移和管形成的影响 ATF3对LRG1启动子的直接结合和转录调控 STAT3抑制剂STATTIC对LRG1促血管生成效应的阻断

摘要

背景:越来越多的证据表明,富含亮氨酸的α-2糖蛋白1(LRG1)与多种恶性肿瘤相关,但其是否参与胃癌(GC)的血管生成仍不清楚。方法:在GC样本中评估LRG1的表达水平。使用内皮管形成分析、HUVEC迁移实验、鸡胚绒毛尿囊膜实验(CAM)和异种移植瘤模型来研究LRG1对胃癌血管生成的影响。通过染色质免疫沉淀(ChIP)和双荧光素酶报告基因实验分析激活转录因子3(ATF3)的参与。通过Western blot和酶联免疫吸附实验检测SRC/STAT3/VEGFA通路。结果:LRG1在GC组织中过表达,并与癌症血管生成相关。此外,LRG1显著促进GC细胞在体外和体内的增殖。而且,LRG1的过表达能够刺激GC在体外和体内的血管生成。然后,我们确定ATF3促进LRG1的转录,并且是血管生成的正调节因子。此外,LRG1通过GC细胞中的SRC/STAT3/VEGFA通路激活VEGFA表达,从而促进GC的血管生成。结论:本研究表明LRG1在GC的血管生成调控中发挥关键作用,可能是GC的潜在治疗靶点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
LRG1是否参与胃癌的血管生成,其机制是什么?
核心机制
ATF3转录激活LRG1,LRG1通过激活SRC/STAT3/VEGFA通路促进VEGFA表达,进而促进胃癌血管生成。
主要证据
LRG1在胃癌组织和细胞中高表达,敲低LRG1抑制增殖和血管生成,过表达促进;ATF3通过ChIP和荧光素酶实验证实直接结合LRG1启动子;抑制STAT3部分阻断LRG1的促血管生成效应。
研究意义
LRG1是胃癌血管生成的潜在治疗靶点,可能作为诊断和预后标志物。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床样本和数据库分析

评估LRG1在胃癌中的表达及其与预后的关系

通过TCGA数据库分析LRG1在泛癌中的表达,使用qRT-PCR、Western blot和免疫组化检测胃癌组织和细胞系中LRG1的表达,并进行Kaplan-Meier生存分析。

2

体外细胞增殖实验

验证LRG1对胃癌细胞增殖的影响

通过慢病毒介导的shRNA敲低或过表达LRG1,使用CCK-8和克隆形成实验检测细胞增殖。

3

体外血管生成实验

验证LRG1对HUVEC增殖、迁移和管形成的影响

收集LRG1敲低或过表达的胃癌细胞的条件培养基,处理HUVEC,进行CCK-8增殖、Transwell迁移和管形成实验。

4

体内血管生成实验

验证LRG1对体内血管生成的影响

使用鸡胚CAM实验和裸鼠异种移植瘤模型检测LRG1对血管生成的影响,通过CD31免疫组化和荧光成像评估血管密度。

5

机制验证:ATF3调控LRG1转录

验证ATF3是否直接结合并激活LRG1启动子

通过ChIP和双荧光素酶报告基因实验验证ATF3与LRG1启动子区域的结合。

6

机制验证:SRC/STAT3/VEGFA通路

验证LRG1是否通过SRC/STAT3/VEGFA通路促进血管生成

通过Western blot检测SRC、p-SRC、STAT3、p-STAT3和VEGFA的表达,使用STAT3抑制剂STATTIC处理细胞,检测对血管生成的影响。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基Gibco--
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素和链霉素Servicebio--
内皮细胞培养基ScienceCell1001
内皮细胞生长补充剂ScienceCell1052
抗血管性血友病因子抗体BiossBs-0586R
抗CD31抗体Abcamab9498
HitransG A转染试剂Genechem--
RNAiso Plus试剂TAKARA--
反转录系统TAKARA--
TB Green PCR预混液TAKARA--
CCK-8试剂盒----
24孔板插入式细胞培养小室(膜孔径3mm)Corning--
无生长因子基质胶Corning--
μ-Slide血管生成培养板ibidi--
钙黄绿素AM----
ChIP试剂盒Millipore--
ATF3抗体Abcamab207434
Q5高保真热启动聚合酶NEB--
pGL4.10基础载体Promega--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
双荧光素酶检测试剂盒Promega--
LRG1抗体Abcamab178698
PECAM1抗体Abcamab9498
小鼠CD31抗体R&D SystemsAF3628-SP
Ki-67抗体Abcamab1667
ATF3抗体Abcamab254268
一步法SDS-PAGE凝胶快速制备试剂盒Biotides--
PVDF膜----
Millipore Immobilon Western化学发光HRP底物Millipore--
AngioSense 750EX血管生成荧光探针----
STATTIC(STAT3抑制剂)----
重组人LRG1----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
细胞系来源和培养条件:RPMI-1640或DMEM培养基、10%FBS、100U/mL青霉素和链霉素、37℃、5%CO2
阅读提示:Materials and methods: Cell lines and cell culture
HUVEC提取
使用I型胶原酶消化人脐静脉,并鉴定CD31和VWF阳性
阅读提示:Materials and methods: HUVEC extraction and identification
基因敲低和过表达
LRG1 shRNA序列(shLRG1#1和#2)和过表达质粒,使用HitransG A和嘌呤霉素筛选稳定克隆
阅读提示:Materials and methods: Virus construction and infection
体外增殖实验
CCK-8检测细胞接种密度1000细胞/孔,克隆形成实验细胞数1×10^4,培养10天
阅读提示:Materials and methods: In vitro proliferation assay
体外迁移和管形成
HUVEC迁移实验Transwell小室膜孔径3μm,培养18小时;管形成使用无生长因子Matrigel预涂板,细胞数1×10^4
阅读提示:Materials and methods: In vitro migration assay, Endothelial cell tube formation assay
体内血管生成
CAM实验使用8日龄鸡胚,细胞悬液30μl;裸鼠皮下注射2×10^6细胞,21天后取材
阅读提示:Materials and methods: Chick embryo chorioallantoic membrane (CAM) assay, In vivo tumorigenesis
机制验证
ATF3抗体(ab207434)用于ChIP;荧光素酶报告载体pGL4-LRG1及删除突变体;STAT3抑制剂STATTIC处理浓度
阅读提示:Materials and methods: Chromatin immunoprecipitation, Luciferase reporter assay, Results: SRC/STAT3/VEGFA pathway