T-钙黏蛋白抑制子宫内膜异位症中子宫内膜基质细胞的侵袭和迁移

T-cadherin inhibits invasion and migration of endometrial stromal cells in endometriosis

作者信息Qinsheng Lu, Yanqing Huang, Jiabao Wu, Yutao Guan, Miaomiao Du, Fenghua Wang, Zhihong Liu, Yali Zhu, Guifang Gong, Huomei Hou, Min Zhang, Joy Yue Zhang, Fen Ning, Lixin Chen, Liwei Wang, Gendie E Lash
PMID31886853
发布时间2020-01-01
DOI10.1093/humrep/dez252

实验完整度

高

包含患者样本比较(40例内异症与24例对照)和细胞功能验证(过表达后transwell侵袭迁移实验),并涉及下游信号通路验证(磷酸化抗体芯片和蛋白质印迹),证据层级至少有两个。

主要模型

子宫内膜基质细胞(原代) 患者子宫内膜组织样本(正常、在位、异位)

重点核对

T-cadherin表达载体pCMV3-CDH13及空载体转染效率 子宫内膜基质细胞分离纯度和细胞系来源 transwell迁移和侵袭实验的细胞接种数(迁移2×10^5,侵袭5×10^5)及培养时间(24小时) Western blot检测蛋白表达的抗体浓度和时间点(24和48小时) 磷酸化抗体芯片及后续Western blot验证

摘要

研究问题:T-钙黏蛋白在子宫内膜异位症中的表达水平如何,T-钙黏蛋白是否在调节子宫内膜基质细胞的侵袭和迁移中发挥作用? 概要回答:与在位子宫内膜相比,异位子宫内膜异位病灶中T-钙黏蛋白表达降低,T-钙黏蛋白过表达抑制子宫内膜基质细胞的侵袭和迁移。 已知信息:子宫内膜异位症是一种涉及活跃细胞侵袭和迁移的疾病。T-钙黏蛋白可抑制多种癌细胞侵袭、迁移和增殖,但其在子宫内膜异位症中的作用尚未被研究。 研究设计、规模、持续时间:我们探索了40例患有和24例未患有子宫内膜异位症的患者中T-钙黏蛋白的表达状态。我们还分离了子宫内膜基质细胞,以研究T-钙黏蛋白过表达的侵袭、迁移和信号通路调控。 参与者/材料、设置、方法:患者招募自广州市妇女儿童医疗中心,研究T-钙黏蛋白的表达水平。通过免疫组织化学染色和蛋白质印迹检测T-钙黏蛋白的表达。使用H评分评估T-钙黏蛋白的染色强度。分析了T-钙黏蛋白表达水平(H评分)与子宫内膜异位症患者年龄、分期、病灶大小和粘连之间的相关性。从患有和未患有子宫内膜异位症的患者中分离子宫内膜基质细胞,并在T-钙黏蛋白过表达后通过transwell实验检测细胞侵袭和迁移。通过蛋白质印迹检测T-钙黏蛋白过表达细胞中波形蛋白的表达。T-钙黏蛋白过表达后,使用Proteome Profiler Human Phospho-Kinase Array Kit检测信号通路蛋白的磷酸化谱。 主要结果和偶然性的作用:对照组患者正常子宫内膜与子宫内膜异位症患者在位子宫内膜中T-钙黏蛋白的表达无差异,但与对照组子宫内膜和子宫内膜异位症患者在位子宫内膜相比,子宫内膜异位症患者异位子宫内膜中T-钙黏蛋白的表达显著降低(两者P < 0.0001)。蛋白质印迹分析也显示,T-钙黏蛋白在异位子宫内膜异位病灶中表达降低,但在正常对照子宫内膜或子宫内膜异位症在位子宫内膜中无降低。Transwell实验结果表明,T-钙黏蛋白过表达抑制了子宫内膜基质细胞的侵袭和迁移。此外,T-钙黏蛋白过表达促进了HSP27 (S78/S82)和JNK 1/2/3 (T183/Y185, T221/Y223)的磷酸化,并降低了在位子宫内膜异位症基质细胞中波形蛋白、MMP2和MMP9的表达。 大规模数据:不适用。 局限性、注意事项:对照组为患有良性妇科疾病(如子宫肌瘤、子宫内膜息肉或宫颈息肉)的患者,可能存在与T-钙黏蛋白表达和信号通路相关的遗传或表观遗传变异。涉及的子宫内膜异位症和对照患者病例数有限。本研究仅使用了患有或未患有子宫内膜异位症的患者的子宫内膜基质细胞。理想情况下,还应使用卵巢子宫内膜异位病灶的异位子宫内膜基质细胞来探索T-钙黏蛋白的功能。 研究结果的更广泛意义:进一步研究T-钙黏蛋白在子宫内膜异位症中的作用可能为该复杂疾病产生新的潜在治疗靶点。 研究资助和利益冲突:本研究受广东省自然科学基金(2016A030313495)、国家自然科学基金(81702567、81671406、31871412)、广东省科技计划(2017A050501021)、广东省医学科学技术研究基金(A2018075)、广州市科技计划(201704030103)、广东省计划生育研究所内部项目(S2018004)、广州市博士后启动基金(3302)和广州市妇女儿童医疗中心博士后科研启动基金(20160322)资助。不存在利益冲突。

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
T-钙黏蛋白在子宫内膜异位症中的表达情况及其是否在调控子宫内膜基质细胞侵袭和迁移中发挥作用。
核心机制
T-cadherin可能通过下调vimentin、MMP2和MMP9的表达,并促进HSP27和JNK的磷酸化,从而抑制子宫内膜基质细胞的侵袭和迁移。
主要证据
免疫组化和Western blot显示异位病灶中T-cadherin表达降低;过表达T-cadherin后transwell实验显示细胞侵袭和迁移减少;Western blot显示vimentin、MMP2和MMP9表达下降,磷酸化抗体芯片及Western blot显示HSP27和JNK磷酸化增加。
研究意义
T-cadherin可能作为子宫内膜异位症的潜在治疗靶点,为理解其发病机制提供新见解。

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

临床样本收集与分组

评估内异症患者和对照组中T-cadherin的表达情况

收集40例内异症患者的在位和异位子宫内膜组织及24例对照患者的正常子宫内膜组织,通过IHC和Western blot检测T-cadherin表达。

2

子宫内膜基质细胞分离与鉴定

获取高纯度的原代子宫内膜基质细胞用于后续功能实验

采用胶原酶消化和过滤法分离基质细胞,通过流式细胞术和免疫细胞化学鉴定细胞纯度。

3

T-cadherin过表达与确认

在基质细胞中过表达T-cadherin并验证转染效率

将pCMV3-CDH13表达载体或空载体转染至正常对照和子宫内膜异位症在位基质细胞,转染后24小时收集蛋白,Western blot确认过表达。

4

侵袭和迁移功能实验

评估T-cadherin过表达对基质细胞侵袭和迁移能力的影响

采用transwell小室进行迁移和侵袭实验,在转染后24小时细胞接种于上室,培养24小时后计数迁移或侵袭的细胞。

5

蛋白表达检测

检测T-cadherin过表达对MMP2、MMP9和vimentin蛋白表达的影响

通过Western blot检测转染后24小时和48小时细胞中MMP2、MMP9和vimentin的表达水平。

6

信号通路分析

鉴定T-cadherin过表达影响的信号通路蛋白磷酸化变化

使用Proteome Profiler Human Phospho-Kinase Array Kit检测磷酸化蛋白谱,并通过Western blot验证HSP27和JNK的磷酸化。

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
DMEM/F-12培养基Gibco--
青霉素-链霉素Gibco15140122
胎牛血清BovogenSFBS
胶原酶ISigma-AldrichC2674
脱氧核糖核酸酶IGibco--
胰蛋白酶/EDTA----
抗EpCAM抗体abcamab112068
抗CD13抗体BD Biosciences557454
抗波形蛋白抗体ProteinTech10366-1-AP
抗细胞角蛋白18抗体ProteinTech66187-1-Ig
RIPA裂解液----
PVDF膜----
蛋白质印迹封闭液BeyotimeP0023B
抗T-钙黏蛋白抗体Abgent--
抗MMP2抗体AbgentAM1844b
抗MMP9抗体Thermo Fisher ScientificPA5-16851
抗波形蛋白抗体Cell Signal Technology3932S
抗HSP27抗体ProteinTech66767-1-Ig
抗磷酸化HSP27抗体BeyotimeAF2197
抗JNK抗体Cell Signaling Technology9252S
抗磷酸化JNK抗体Cell Signaling Technology4668S
抗GAPDH抗体Abgent--
HRP偶联抗小鼠二抗R&D SystemsHAF007
HRP偶联抗兔二抗R&D SystemsHAF008
Immobilon Western化学发光HRP底物Merck MilliporeWBKLS0500
Bio-Rad Molecular Imager ChemiDoc XRS+成像系统Bio-Rad--
柠檬酸钠缓冲液----
抗体稀释液GeneTechGT100910
抗T-钙黏蛋白抗体Sigma-AldrichPRS3583
Dako REAL EnVision HRP兔/鼠二抗DakoK5007
DAB底物DakoK5007
Leica DM4 B显微镜Leica--
pCMV3-CDH13表达载体Sino BiologicalHG11249-UT
pCMV3-untagged-NCV空载体Sino BiologicalCV011
Qiagen转染试剂Qiagen301427
BD BioCoat Matrigel侵袭小室Becton Dickinson--
基质胶R&D Systems--
结晶紫SolarbioG1062
Leica DMi8显微镜Leica--
Proteome Profiler人磷酸化激酶芯片试剂盒R&D SystemsARY003B

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
临床样本收集
患者年龄、分期、病灶大小、粘连情况;样本来源(正常、在位、异位);对照组疾病类型
阅读提示:Table I;Patients and tissue sample collection 部分
细胞分离培养
胶原酶浓度和消化时间(1 mg/mL,30分钟);过滤网孔径(100目和40目);细胞纯度验证方法
阅读提示:Cell isolation and culture 部分
转染
质粒名称和来源(pCMV3-CDH13 vs 空载体);转染试剂;转染后时间点(6小时换液,24小时收样)
阅读提示:Transfection experiments 部分
迁移和侵袭实验
细胞接种数(迁移2×10^5,侵袭5×10^5);小室孔径(8 μm);基质胶用量(10 μL);培养时间(24小时);计数方法(每膜5视野,重复2次)
阅读提示:Measurement of migration and invasion 部分
Western blot
抗体稀释度(如anti-T-cadherin 1:1000)、内参(GAPDH);样品收集时间点(24和48小时)
阅读提示:Western blotting 部分;Figure 5 图注
磷酸化芯片分析
蛋白上样量(200 μg);试剂盒型号(ARY003B);验证用样本数(至少3例)
阅读提示:Phosphorylation antibody array assay 部分