敲低CDCA5通过调控PDS5A抑制乳腺癌细胞的恶性进展

Knockdown of CDCA5 suppresses malignant progression of breast cancer cells by regulating PDS5A.

作者信息Yang Wang, Jian Yao, Yulin Zhu, Xuejiao Zhao, Jing Lv, Fulan Sun
PMID35506437
发布时间2022-06
DOI10.3892/mmr.2022.12725

实验完整度

中

包含体外细胞模型(MDA-MB-231)下的功能验证(增殖、迁移、侵袭)和机制验证(CDCA5与PDS5A结合及调控),但缺乏动物模型、患者样本及更深入的信号通路验证。

主要模型

人乳腺癌细胞系MDA-MB-231 人正常乳腺细胞系MCF-10A

重点核对

CDCA5敲低效率通过shRNA-CDCA5-1/2确认,其中shRNA-CDCA5-2用于后续实验 CDCA5敲低对细胞增殖(CCK-8、克隆形成)、迁移(伤口愈合)和侵袭(Transwell)的影响 CDCA5敲低对增殖相关蛋白(Ki67、PCNA)和迁移相关蛋白(MMP2、MMP9)表达的影响 CDCA5与PDS5A的结合通过co-IP实验验证 PDS5A过表达对CDCA5敲低效果的逆转作用

摘要

乳腺癌是女性中最常见的恶性肿瘤之一。细胞分裂周期相关蛋白5(CDCA5)与多种癌症的行为密切相关。本研究旨在探讨CDCA5对乳腺癌的影响。采用western blot分析和逆转录定量PCR检测CDCA5在正常人乳腺细胞和人乳腺癌细胞系中的表达水平。为了确定其在MDA-MB-231细胞中的功能,通过瞬时短发夹RNA转染沉默MDA-MB-231细胞中的CDCA5。采用细胞计数试剂盒-8和克隆形成实验评估细胞增殖。采用伤口愈合和Transwell实验检测细胞侵袭和迁移。采用western blot分析检测与增殖相关的Ki67和PCNA蛋白表达,以及与迁移相关的MMP2和MMP9蛋白表达。结果发现,CDCA5在乳腺癌细胞系中显著升高。敲低CDCA5能够抑制细胞增殖、侵袭和迁移。抑制CDCA5可下调乳腺癌细胞中PDS5黏连蛋白相关因子A(PDS5A)的表达。过表达PDS5A可逆转CDCA5抑制对乳腺癌细胞增殖和迁移的影响。敲低CDCA5通过调控PDS5A抑制乳腺癌细胞的恶性进展。本研究结果可能为乳腺癌治疗提供新的潜在靶点。

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
CDCA5在乳腺癌细胞中的表达及其对乳腺癌细胞增殖、侵袭和迁移的影响,以及其可能的分子机制。
核心机制
CDCA5敲低通过下调PDS5A表达抑制乳腺癌细胞的增殖、侵袭和迁移。
主要证据
在MDA-MB-231细胞中,CDCA5敲低显著抑制细胞增殖(CCK-8和克隆形成实验)、迁移(伤口愈合)和侵袭(Transwell),并降低Ki67、PCNA、MMP2和MMP9表达;co-IP证实CDCA5与PDS5A结合,且CDCA5敲低下调PDS5A表达;PDS5A过表达可逆转CDCA5敲低的效果。
研究意义
CDCA5可能成为乳腺癌治疗的潜在分子靶点,为乳腺癌治疗提供新策略。

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

CDCA5在乳腺癌细胞中的表达验证

检测CDCA5在乳腺癌细胞系中的表达水平,并选择后续实验细胞系。

通过GEPIA数据库预测CDCA5在乳腺癌组织中的表达,并利用RT-qPCR和western blot检测CDCA5在正常乳腺细胞MCF-10A和乳腺癌细胞系(MCF-7、MDA-MB-231、SUM190PT、SK-BR-3)中的表达。

2

CDCA5敲低对细胞功能的影响

评估CDCA5敲低对乳腺癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

在MDA-MB-231细胞中通过shRNA瞬时转染敲低CDCA5,随后通过CCK-8、克隆形成、伤口愈合和Transwell实验评估细胞增殖、迁移和侵袭能力,并通过western blot检测增殖相关蛋白(Ki67、PCNA)和迁移相关蛋白(MMP2、MMP9)的表达。

3

CDCA5对PDS5A的调控及结合验证

验证CDCA5与PDS5A之间的相互作用以及CDCA5敲低对PDS5A表达的影响。

通过starBase和GEPIA数据库分析PDS5A在乳腺癌中的表达及与CDCA5的相关性;RT-qPCR和western blot检测乳腺癌细胞中PDS5A表达;co-IP实验验证CDCA5与PDS5A结合;western blot检测CDCA5敲低后PDS5A表达变化。

4

PDS5A过表达对CDCA5敲低效果的逆转

验证PDS5A过表达是否能够逆转CDCA5敲低对乳腺癌细胞增殖、迁移和侵袭的抑制作用。

在MDA-MB-231细胞中同时转染shRNA-CDCA5-2和pcDNA3.1-PDS5A(或pcDNA3.1-NC),通过CCK-8、克隆形成、伤口愈合和Transwell实验评估细胞增殖、迁移和侵袭能力,并通过western blot检测Ki67、PCNA、MMP2和MMP9表达。

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。

细胞迁移和侵袭检测
蛋白质相互作用验证

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
胎牛血清Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
MCF-10A细胞系BeNa Culture Collection--
MCF-7细胞系BeNa Culture Collection--
MDA-MB-231细胞系BeNa Culture Collection--
SUM190PT细胞系BeNa Culture Collection--
SK-BR-3细胞系BeNa Culture Collection--
CDCA5短发夹RNA-1Hanbio Biotechnology Co., Ltd.--
CDCA5短发夹RNA-2Hanbio Biotechnology Co., Ltd.--
阴性对照短发夹RNAHanbio Biotechnology Co., Ltd.--
PDS5A过表达质粒Hanbio Biotechnology Co., Ltd.--
阴性对照质粒Hanbio Biotechnology Co., Ltd.--
细胞计数试剂盒-8Merck KGaA--
基质胶Merck KGaA--
结晶紫Merck KGaA--
TRIzol试剂Invitrogen15596018
Titan One Tube RT-PCR试剂Merck KGaA11939823001
QuantiTect SYBR Green PCR试剂盒Qiagen GmbH--
NanoDrop 2000分光光度计NanoDrop Technologies; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
RIPA裂解液ElabscienceE-BC-R327
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Pierce; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
PVDF膜----
抗MMP2抗体Abcamab215986
抗MMP9抗体Abcamab219372
抗GAPDH抗体Abcamab181602
抗Ki67抗体Abcamab92742
抗PCNA抗体Abcamab92552
抗CDCA5抗体Abcamab192237
抗PDS5A抗体Sino Biological Inc.203627-T34
山羊抗兔HRP标记IgGAbcamab6721
增强化学发光试剂Absinabs920
RIPA裂解液Beyotime Institute of Biotechnology--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime Institute of Biotechnology--
Protein G/A琼脂糖珠Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
5X SDS-PAGE上样缓冲液Shanghai Zeye Biological Inc.ZY81204
SPSS 19.0软件IBM Corp.--

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
细胞培养与转染
细胞系来源、培养基(DMEM+10%FBS)、转染试剂(Lipofectamine 3000)、shRNA和质粒用量(0.4 µg/1×10^5细胞)、转染后处理时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods - Cell culture and cell transfection
CDCA5表达检测与敲低验证
RT-qPCR引物序列、western blot抗体及稀释比例、内参GAPDH
阅读提示:Materials and methods - RT-qPCR, Western blotting; Results - Figure 1, 2
细胞增殖、迁移和侵袭功能实验
细胞接种密度(CCK-8: 1×10^3/孔;克隆形成: 1×10^5/孔;伤口愈合: 1×10^5/孔;Transwell: 3×10^4/孔)、检测时间点(CCK-8: 24,48,72小时;克隆形成: 14天;伤口愈合: 0,24小时;Transwell: 24小时)、基质胶包被、结晶紫染色
阅读提示:Materials and methods - Cell proliferation assays, Wound healing and Transwell assays
CDCA5与PDS5A结合的验证
co-IP实验中的抗体、蛋白量(400 µg)、孵育时间、Protein G/A beads用量
阅读提示:Materials and methods - Co-immunoprecipitation assay
PDS5A过表达逆转实验
PDS5A过表达质粒(pcDNA3.1-PDS5A)和对照转染、后续功能实验条件
阅读提示:Materials and methods - Cell culture and cell transfection; Results - Figures 5, 6