TFF3通过MAPK/ERK信号通路促进甲状腺乳头状癌细胞上皮间质转化(EMT)

TFF3 Contributes to Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT) in Papillary Thyroid Carcinoma Cells via the MAPK/ERK Signaling Pathway.

作者信息Xu Lin, Huiqin Zhang, Jin Dai, Wenjing Zhang, Jing Zhang, Gang Xue, Jingfang Wu
PMID30519349
期刊J Cancer
发布时间2018-10-31
DOI10.7150/jca.24361

实验完整度

包含临床组织样本的IHC和Western blot分析、体外细胞功能实验(增殖、粘附、集落形成、迁移、侵袭)及机制验证(qRT-PCR、Western blot、ICC检测EMT标志物和MAPK/ERK通路)。

主要模型

甲状腺乳头状癌组织芯片(89例) 甲状腺乳头状癌细胞系TPC-1 正常甲状腺滤泡上皮细胞Nthy-ori 3-1

重点核对

TFF3敲低效率:shTFF3KD#1和shTFF3KD#2靶向序列,通过qRT-PCR和Western blot验证 细胞增殖实验:每孔5000细胞,96孔板,IncuCyte ZOOM记录6天 侵袭实验:2×10^4细胞接种于Matrigel包被的transwell上室,培养24小时 粘附实验:1×10^4细胞接种于纤连蛋白包被的96孔板,培养2小时 细胞周期分析:PI染色后流式细胞仪检测G1、S、G2期比例

摘要

摘要:三叶因子3(TFF3)被发现在许多类型的肿瘤中过表达。有证据表明,TFF3在肿瘤增殖、迁移和侵袭转移中发挥重要作用。然而,TFF3对甲状腺乳头状癌(PTC)患者临床病理特征的影响及其潜在机制仍不清楚。本研究通过免疫组织化学(IHC)和Western blot评估了TFF3和上皮间质转化(EMT)转录因子Snail在PTC及癌旁标本中的表达,并分析了其与淋巴结(LN)转移及其它临床病理参数的潜在关联。在体外,通过细胞增殖实验、细胞粘附实验、集落形成实验、划痕愈合实验和transwell小室侵袭实验评估了TFF3对TPC-1细胞恶性行为的影响。通过定量RT-PCR(qRT-PCR)和Western blot检测了TFF3敲低组和shRNA对照组中EMT标志物及调控分子的表达。结果显示,TFF3在PTC组织中上调,并与淋巴结转移(P=0.0001)、病理分级(P=0.0002)和Snail表达(P=0.0001)相关。敲低TFF3显著抑制了TPC-1细胞的增殖、粘附、集落形成、迁移和侵袭能力。机制上,结果表明TFF3可能激活MAPK/ERK信号通路,影响转录因子snail和slug的表达,以及EMT相关标志物E-cadherin和N-cadherin的表达,并加速TPC-1细胞的EMT进程。这些发现表明,TFF3可能通过MAPK/ERK通路级联促进EMT过程,从而促进PTC的转移潜能。

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
TFF3在甲状腺乳头状癌中的表达及其与临床病理特征的关系,以及TFF3是否通过影响EMT和MAPK/ERK通路促进肿瘤恶性行为。
核心机制
TFF3可能通过激活MAPK/ERK信号通路,上调转录因子Snail和Slug,下调E-cadherin并上调N-cadherin,从而促进EMT进程。
主要证据
临床组织样本中TFF3高表达与淋巴结转移、病理分级及Snail表达正相关;体外敲低TFF3抑制TPC-1细胞增殖、粘附、集落形成、迁移和侵袭,并改变EMT标志物及ERK/p-ERK表达。
研究意义
TFF3可能作为PTC治疗的新临床靶点。

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

临床样本中TFF3和Snail表达分析

评估PTC组织中TFF3和Snail的表达水平及其与临床病理特征的相关性。

通过IHC和Western blot检测89例PTC组织芯片及20对新鲜组织中的TFF3和Snail表达,并进行统计学分析。

2

细胞系中TFF3表达差异验证

比较PTC细胞系TPC-1与正常甲状腺细胞系Nthy-ori 3-1中TFF3的表达水平。

通过qRT-PCR、Western blot和ICC检测两种细胞系中TFF3的mRNA和蛋白表达。

3

构建TFF3稳定敲低的TPC-1细胞系

获得TFF3表达下调的细胞模型,用于后续功能实验。

通过慢病毒感染TPC-1细胞,经嘌呤霉素筛选获得稳定敲低TFF3的细胞系(TFF3KD#1和TFF3KD#2)及对照(shCon)。

4

评估TFF3敲低对细胞增殖和周期的影响

检验TFF3是否影响TPC-1细胞的增殖能力和细胞周期分布。

使用IncuCyte ZOOM实时监测细胞增殖,通过流式细胞术分析细胞周期。

5

评估TFF3敲低对细胞粘附、集落形成、迁移和侵袭的影响

确定TFF3对TPC-1细胞恶性行为(粘附、集落形成、迁移、侵袭)的影响。

进行细胞粘附实验、集落形成实验、划痕愈合实验和transwell侵袭实验。

6

验证TFF3敲低对EMT标志物及MAPK/ERK通路的影响

探究TFF3调控EMT和MAPK/ERK通路的分子机制。

通过Western blot、qRT-PCR和ICC检测EMT相关分子(E-cadherin、N-cadherin、Snail、Slug)和MAPK/ERK通路蛋白(ERK、p-ERK)的表达变化。

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
兔抗Snail抗体Rui Ying Biological TechnologyRLT4351
小鼠抗ITF抗体Santa Cruz Biotechnologysc-81467
兔抗Slug抗体Rui Ying Biological TechnologyRLM3371
兔抗E-cadherin抗体Biossbs-10009R
兔抗N-cadherin抗体Rui Ying Biological TechnologyRLT2988
兔抗ERK (1/2)抗体Biossbs-2637R
兔抗磷酸化ERK (1/2)抗体Biossbs-1522R
RPMI 1640培养基Life Technologies--
F12K培养基Life Technologies--
DMEM培养基Life Technologies--
胎牛血清Gibco--
青霉素----
链霉素----
靶向TFF3的shRNABiowit Technologies--
细胞裂解液Invitrogen--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Scientific--
PVDF膜Roche Diagnostics--
小鼠抗ITF抗体Santa Cruz Biotechnologysc-81467
兔抗Snail抗体Rui Ying Biological TechnologyRLT4351
兔抗Slug抗体Rui Ying Biological TechnologyRLM3371
兔抗E-cadherin抗体Biossbs-10009R
兔抗N-cadherin抗体Rui Ying Biological TechnologyRLT2988
兔抗ERK (1/2)抗体Biossbs-2637R
兔抗磷酸化ERK (1/2)抗体Biossbs-1522R
TRIzol试剂Invitrogen--
FastQuan反转录试剂盒TIANGEN BIOTECH--
PowerUp SYBR Green预混液Thermo Scientific--
ABI 7300实时荧光定量PCR仪Applied Biosystems--
碘化丙啶Sigma--
NovoCyte流式细胞仪ACEA Biosciences--
8.0 μm孔径Transwell小室Millipore--
Matrigel基质胶BD Biosciences--
结晶紫Sigma-Aldrich--
纤连蛋白Sigma-Aldrich--
牛血清白蛋白Sigma-Aldrich--
嘌呤霉素----

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
临床样本分析
PTC组织芯片样本量(89例)及来源;TFF3和Snail的免疫组化评分标准(IRS);用于Western blot的20对新鲜组织的获取时间(2014-2016)和地点
阅读提示:Materials and Methods: Patient information and tissue samples; Immunohistochemistry (IHC)
细胞培养
细胞系来源(TPC-1、Nthy-ori 3-1、293T);培养基(RPMI 1640、F12K、DMEM)和添加剂(10% FBS、青霉素、链霉素);培养条件(37°C、5% CO2)
阅读提示:Materials and Methods: Cell line and Cell culture
基因敲低
shRNA靶向序列(shTFF3KD#1和shTFF3KD#2);病毒包装细胞(293T);筛选药物(嘌呤霉素)及浓度(文中未明确说明)
阅读提示:Materials and Methods: Generation of target-specific knockdown cells
细胞增殖实验
细胞接种密度(5000 cells/well);培养板规格(96孔板);监测时长(6天);成像间隔(每2小时)
阅读提示:Materials and Methods: Cell proliferation assay
细胞周期分析
固定条件(70%乙醇,4°C,12小时);PI染色;流式细胞仪型号
阅读提示:Materials and Methods: Cell cycle analysis
细胞粘附实验
预包被物(纤连蛋白);封闭液(1% BSA);细胞接种密度(1×10^4);粘附时间(2小时)
阅读提示:Materials and Methods: Cell adhesion assay
集落形成实验
细胞接种密度(500 cells/well);培养时间(5天);集落计数标准(>100个细胞)
阅读提示:Materials and Methods: Colony formation assay
迁移实验(划痕愈合)
细胞接种密度(5×10^5);划痕工具(10-μl枪头);观测时间点(0、8、16小时)
阅读提示:Materials and Methods: Wound-healing assay
侵袭实验
细胞数量(2×10^4);transwell孔径(8.0 μm);Matrigel包被;培养时间(24小时)
阅读提示:Materials and Methods: Invasion assay
Western blot
组织裂解方法;BCA法测蛋白浓度;SDS-PAGE凝胶浓度(10%);一抗稀释比例(如ITF 1:300等)
阅读提示:Materials and Methods: Western blotting
qRT-PCR
RNA提取试剂(TRIzol);反转录试剂盒;PCR引物序列(见表2);内参基因(β-actin);相对定量方法(2-ΔΔCT)
阅读提示:Materials and Methods: RNA extraction and quantitative RT-PCR (qRT-PCR)
统计分析
统计软件(SPSS 17.0);检验方法(χ2检验、Fisher精确检验、双尾t检验);显著性水平(P<0.05);实验重复数(三次独立实验)
阅读提示:Materials and Methods: Statistical analysis