MEX3A敲低抑制胰腺导管腺癌的发展

MEX3A knockdown inhibits the development of pancreatic ductal adenocarcinoma.

作者信息Xing Wang, Yu-Qiang Shan, Qing-Quan Tan, Chun-Lu Tan, Hao Zhang, Jin-Heng Liu, Neng-Wen Ke, Yong-Hua Chen, Xu-Bao Liu
PMID32140076
发布时间2020-02-28
DOI10.1186/s12935-020-1146-x

实验完整度

高

包含临床组织样本IHC、细胞功能实验(增殖、凋亡、迁移)、机制蛋白检测和体内异种移植模型,证据层级完整。

主要模型

PANC-1细胞系 SW1990细胞系 BALB/c裸鼠异种移植模型 PDA患者组织样本

重点核对

MEX3A敲低效率:shMEX3A-1序列,效率91.9%;PANC-1和SW1990中敲低效率分别为43.8%和80.5% 细胞培养条件:DMEM含10% FBS,37°C,5% CO2 动物模型:BALB/c雌性裸鼠(4周龄),皮下注射5×10^6细胞,观察至45天 凋亡检测:Annexin V-APC染色,流式细胞术 迁移检测:Transwell小室,24小时,30% FBS作为趋化因子

摘要

背景:胰腺导管腺癌(PDA)由于其高死亡率和低效的治疗,是世界上最严重的死亡原因之一。MEX3A首先在线虫中被发现,与肿瘤形成相关,可能促进细胞增殖和肿瘤转移。到目前为止,关于MEX3A与PDA之间的关系一无所知。方法:在本研究中,通过免疫组织化学测量了PDA组织中MEX3A的表达水平。使用qRT-PCR和western blot来验证构建的MEX3A敲低细胞系,并进一步用于构建小鼠异种移植模型。通过MTT、集落形成、流式细胞术和Transwell检测细胞增殖、集落形成、细胞凋亡和迁移。结果:本研究表明,MEX3A在PDA中显著上调,并与肿瘤分级相关。功能丧失研究表明,MEX3A的下调可以在体外和体内抑制细胞生长。此外,证明PDA细胞中MEX3A的敲低通过调节凋亡相关因子促进凋亡,并通过影响EMT抑制迁移。同时,MEX3A对PDA进展的调节涉及下游信号通路的变化,包括Akt、p-Akt、PIK3CA、CDK6和MAPK9。结论:我们提出MEX3A与PDA的预后和进展相关,可作为潜在的治疗靶点。

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
MEX3A在胰腺导管腺癌中的表达及其对肿瘤进展的作用和机制尚不清楚,本研究旨在探究MEX3A与PDA的关系。
核心机制
MEX3A敲低通过调节凋亡相关因子(上调Caspase3、Caspase8、TNF-α,下调Bcl-2、Bcl-w等)促进凋亡,并通过下调EMT标志物(N-cadherin、Vimentin、Snail)抑制迁移,同时影响Akt、p-Akt、PIK3CA、CDK6和MAPK9等下游信号通路。
主要证据
通过IHC检测PDA组织,发现MEX3A高表达且与分级相关;细胞实验(MTT、集落形成、流式、Transwell)证实敲低抑制增殖迁移、促进凋亡;机制蛋白检测(凋亡抗体阵列、Western blot)及体内异种移植模型验证了肿瘤生长抑制。
研究意义
作者提出MEX3A与PDA的预后和进展相关,可作为潜在的治疗靶点。

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MEX3A表达分析

检测MEX3A在PDA组织中的表达水平及其与临床病理特征和预后的关系

通过免疫组织化学染色检测63例PDA和匹配正常组织中的MEX3A表达,并根据德国免疫反应评分评估高低表达,进行相关性分析。

2

MEX3A敲低细胞模型的构建

构建稳定敲低MEX3A的PDA细胞系,用于后续功能研究

设计并筛选针对MEX3A的shRNA,构建慢病毒载体,感染PANC-1和SW1990细胞,通过qRT-PCR和Western blot验证敲低效率。

3

体外细胞功能实验

评估MEX3A敲低对PDA细胞增殖、集落形成、凋亡和迁移的影响

通过MTT、集落形成、流式细胞术和Transwell实验检测细胞功能。

4

机制探索

探究MEX3A调控PDA进展的分子机制,包括凋亡相关蛋白、EMT和信号通路

使用人类凋亡抗体阵列、Western blot检测凋亡相关蛋白、EMT标志物及Akt、p-Akt、PIK3CA、CDK6、MAPK9的表达。

5

体内异种移植模型验证

验证MEX3A敲低对体内肿瘤生长的影响

将敲低MEX3A的PANC-1细胞皮下注射裸鼠,监测肿瘤体积、重量、生物发光成像和Ki67染色。

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培养基----
胎牛血清----
胰蛋白酶----
EDTA----
Age I限制性内切酶NEBR3552L
EcoR I限制性内切酶NEBR3101L
TOP10感受态细胞TIANGENCB104-03
质粒提取试剂盒TIANGENDP117
Trizol试剂Invitrogen--
Hiscript QRT超混合液(gDNA去除剂)Vazyme--
AceQ qPCR SYBR Green预混液Vazyme--
RIPA裂解液Cell Signal Technology--
BCA蛋白定量试剂盒HyClone-Pierce23225
PVDF膜----
HRP标记的二抗BeyotimeA0208
ECL plus Western blot显色试剂盒AmershamRPN2232
MEX3A抗体AbcamAB79046
N-钙粘蛋白抗体AbcamAB18203
波形蛋白抗体AbcamAB92547
Snail抗体Abcam3879S
Akt抗体CST4685
p-Akt抗体BiossBS5193R
CDK6抗体AbcamAB15127
PIK3CA抗体AbcamAB40776
MAPK9抗体AbcamAB76125
GAPDH抗体BioworldAP0063
MTT试剂GenviewJT343
二甲基亚砜----
吉姆萨染液----
Annexin V-APC----
D-Hanks缓冲液----
结合缓冲液----
人类凋亡抗体阵列试剂盒--AB134001
D-荧光素----
异氟烷----
MEX3A抗体AbcamAB79046
二抗IgGAbcamAB6721
DAB显色液----
Ki67抗体AbcamAB16667
二抗IgGAbcamAB6721

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
样本数量:63例PDA及正常组织;MEX3A表达评估:德国免疫反应评分;分组:低/高表达。
阅读提示:see Immunohistochemical staining in Methods, Table 1, Fig. 1
细胞培养
细胞系:PANC-1和SW1990;培养基:DMEM+10% FBS;培养条件:37°C,5% CO2;传代:0.05%胰酶/0.02% EDTA。
阅读提示:see Cell culture in Methods
慢病毒敲低
shRNA靶序列:5'-AGGCAAGGCTGCAAGATTAAG-3';慢病毒包装:293T细胞;感染时间:72小时;敲低效率验证:qRT-PCR和Western blot。
阅读提示:see Target gene RNA interferes with the preparation of lentiviral vector and Fig. 1d-g
细胞增殖和集落形成
MTT:2000细胞/孔,96孔板,MTT 5 mg/mL,检测490/570 nm;集落形成:1000细胞/孔,培养8天,吉姆萨染色。
阅读提示:see MTT assay and Colony formation assay in Methods, Fig. 2a-b
细胞凋亡
Annexin V-APC染色,流式细胞术;凋亡率增加:PANC-1 12.47%,SW1990 24.45%。
阅读提示:see Apoptotic assay in Methods, Fig. 2c
细胞迁移
Transwell:100,000细胞/孔,培养24小时,下室30% FBS;迁移率降低:PANC-1 78%,SW1990 95%。
阅读提示:see Transwell assay in Methods, Fig. 2d
凋亡抗体阵列
试剂盒:Human Apoptosis Antibody Array Kit (#AB134001);蛋白浓度:0.5 mg/mL;检测蛋白:凋亡相关蛋白。
阅读提示:see Human apoptosis antibody array in Methods, Fig. 3a-c
Western blot验证机制
抗体:N-cadherin, Vimentin, Snail, Akt, p-Akt, PIK3CA, CDK6, MAPK9, GAPDH;内参:GAPDH。
阅读提示:see Western blot analysis in Methods, Fig. 3d-e
体内动物模型
小鼠:BALB/c雌性裸鼠,4周龄;注射细胞:PANC-1-shMEX3A或shCtrl,5×10^6细胞;观察至45天;生物发光成像:D-luciferin 10 μL/g。
阅读提示:see Animal xenograft model in Methods, Fig. 4