环状RNA Circ_0006282通过调控MicroRNA-144-5p/酪氨酸3-单加氧酶/色氨酸5-单加氧酶激活蛋白β轴促进胃癌细胞增殖和转移

Circular RNA Circ_0006282 Promotes Cell Proliferation and Metastasis in Gastric Cancer by Regulating MicroRNA-144-5p/Tyrosine 3-Monooxygenase/Tryptophan 5-Monooxygenase Activation Protein β Axis.

作者信息Yunqi Hua, Hailong Wang, Haizhen Wang, Xiangming Wu, Li Yang, Chenlin Wang, Xi Li, Yunjian Jin, Min Li, Lina Wang, Changcheng Dong, Fangrui Yin
PMID33536789
发布时间2021-01-27
DOI10.2147/CMAR.S283952

实验完整度

研究包含体外细胞实验(增殖、迁移、侵袭)、分子机制验证(双荧光素酶、RNA pull-down、RIP)以及体内小鼠异种移植瘤模型,多个证据层级且含功能与机制验证。

主要模型

人胃癌细胞系AGS和HGC-27 人正常胃黏膜上皮细胞GES-1 小鼠异种移植瘤模型(裸鼠) 55例胃癌患者肿瘤及癌旁组织样本

重点核对

胃癌组织和细胞中circ_0006282高表达,正常对照为癌旁组织和GES-1细胞 circ_0006282敲低(si-circ_0006282)显著抑制AGS和HGC-27细胞增殖、迁移和侵袭 miR-144-5p抑制或YWHAB过表达可逆转circ_0006282敲低对细胞恶性行为的影响 circ_0006282敲低显著降低裸鼠移植瘤体积和重量 circ_0006282/miR-144-5p/YWHAB轴调控胃癌细胞恶性行为

摘要

背景:环状RNA是一类在人类癌症中作为新型调控因子的非编码RNA。本研究旨在探讨circ_0006282在胃癌进展中的功能作用和相关分子机制。方法:本研究纳入55例胃癌患者。胃癌细胞(AGS和HGC-27)和正常细胞(GES-1)在添加10%胎牛血清和1%青霉素-链霉素的RPMI1640中培养。采用定量实时聚合酶链反应检测circ_0006282、转录延伸因子B亚基1 mRNA、miR-144-5p和酪氨酸3-单加氧酶/色氨酸5-单加氧酶激活蛋白β的表达水平。采用RNase R实验确定circ_0006282的特性。采用细胞计数试剂盒-8实验和集落形成实验检测细胞增殖。采用Transwell实验检测细胞迁移和侵袭。采用Western blot实验检测细胞周期蛋白D1、基质金属蛋白酶9和YWHAB的蛋白水平。采用双荧光素酶报告基因实验、RNA pull-down实验和RIP实验分析miR-144-5p与circ_0006282或YWHAB之间的相互作用。采用小鼠异种移植瘤模型实验探讨circ_0006282在体内的功能。结果:与正常组织和细胞相比,胃癌组织和细胞中circ_0006282水平升高。沉默circ_0006282抑制胃癌细胞增殖、迁移和侵袭。机制分析中,circ_0006282被鉴定为miR-144-5p的海绵,正向调控胃癌细胞中YWHAB的表达。此外,抑制miR-144-5p或过表达YWHAB可有效逆转circ_0006282敲低对胃癌细胞生长和运动的影响。此外,circ_0006282敲低在体内阻断胃癌肿瘤生长。结论:circ_0006282通过circ_0006282/miR-144-5p/YWHAB轴促进胃癌细胞的恶性行为。

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
circ_0006282在胃癌进展中的功能作用及其分子机制尚不清楚,研究旨在探讨circ_0006282是否通过调控miR-144-5p和YWHAB影响胃癌细胞增殖和转移。
核心机制
circ_0006282作为miR-144-5p的海绵,正向调控YWHAB表达,从而促进胃癌细胞增殖、迁移和侵袭。
主要证据
qRT-PCR显示circ_0006282在胃癌组织和细胞中高表达;si-circ_0006282抑制癌细胞增殖、迁移和侵袭;双荧光素酶、RNA pull-down和RIP验证circ_0006282与miR-144-5p、miR-144-5p与YWHAB的相互作用;小鼠移植瘤模型显示circ_0006282敲低抑制肿瘤生长。
研究意义
本研究揭示了circ_0006282/miR-144-5p/YWHAB轴在胃癌发生发展中的作用,可能为胃癌发病机制提供新见解,并为胃癌治疗提供靶点。

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

临床样本和组织表达分析

检测circ_0006282在胃癌组织和细胞中的表达水平,并评估其临床相关性。

收集55例胃癌患者的肿瘤和癌旁组织,以及胃癌细胞AGS、HGC-27和正常胃黏膜细胞GES-1,采用qRT-PCR检测circ_0006282表达。

2

circ_0006282特征分析

验证circ_0006282的环状特性及其在细胞内的定位。

通过RNase R消化实验、Oligo(dt)18引物反转录实验和亚细胞分级实验,检测circ_0006282对RNase R的抵抗性、是否存在poly(A)尾以及其在细胞质中的富集情况。

3

体外功能缺失实验

评估circ_0006282敲低对胃癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

将si-circ_0006282转染入AGS和HGC-27细胞,通过CCK-8、集落形成和Transwell实验检测细胞增殖、迁移和侵袭能力,并通过Western blot检测Cyclin D1和MMP9蛋白水平。

4

circ_0006282与miR-144-5p的相互作用验证

验证circ_0006282是否作为miR-144-5p的海绵分子。

通过双荧光素酶报告基因实验、RNA pull-down实验和RIP实验分析circ_0006282与miR-144-5p的结合。

5

miR-144-5p靶基因YWHAB验证

验证YWHAB是miR-144-5p的直接靶基因。

通过TargetScan预测结合位点,双荧光素酶报告基因实验和RNA pull-down实验验证miR-144-5p与YWHAB 3'UTR的结合。

6

回复实验验证ceRNA轴

验证circ_0006282/miR-144-5p/YWHAB轴在胃癌细胞恶性行为中的因果关系。

在circ_0006282敲低的基础上,分别抑制miR-144-5p或过表达YWHAB,检测对细胞增殖、迁移、侵袭及YWHAB表达的影响。

7

体内异种移植瘤实验

评估circ_0006282敲低对体内肿瘤生长的影响。

将稳定转染sh-circ_0006282的AGS细胞皮下注射到裸鼠体内,每周测量肿瘤体积,5周后称重并检测肿瘤组织中circ_0006282、miR-144-5p和YWHAB的表达。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI1640培养基Procell--
胎牛血清Procell--
青霉素-链霉素Procell--
TRIzol试剂Beyotime--
NanoDrop 2000c分光光度计Thermo Fisher Scientific--
PrimeScript™逆转录试剂盒Takara--
TaqMan microRNA检测试剂盒Applied Biosystems--
BeyoFast™ SYBR Green qPCR预混液Beyotime--
StepOnePlus实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
RNase REpicenter Biotechnologies--
PARIS试剂盒Invitrogen--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
CCK-8试剂盒Boster--
酶标仪Bio-Rad Laboratories--
0.1%结晶紫Sangon--
Transwell小室BD Bioscience--
基质胶BD Bioscience--
倒置显微镜Olympus--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Vazyme--
SDS-PAGE凝胶Solarbio--
PVDF膜Pall Corporation--
GAPDH一抗Biossbs-10900R
Cyclin D1一抗Biossbs-20596R
MMP9一抗Biossbs-4593R
YWHAB一抗Biossbs-12420
二抗Biossbs-0924M
ECL化学发光试剂Vazyme--
pmirGLO载体Promega--
双荧光素酶报告基因检测试剂盒Promega--
Pierce磁珠RNA-蛋白pull-down试剂盒Thermo Fisher Scientific--
链霉亲和素偶联磁珠Invitrogen--
Magna RNA结合蛋白免疫沉淀试剂盒Millipore--
裸鼠Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd.--

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
样本收集
胃癌患者组织样本数量(55例)、采集时间(2015年4月至2019年1月)及伦理批准
阅读提示:Materials and Methods中Tissues Collection部分
细胞培养
细胞系(AGS、HGC-27、GES-1)的来源(Procell)和培养条件(RPMI1640、10% FBS、1%青霉素-链霉素)
阅读提示:Materials and Methods中Cell Culture部分
qRT-PCR
RNA提取方法(TRIzol)、RNase R处理条件(20μg RNA、3U/μg、37℃、20分钟)、逆转录试剂盒和qRT-PCR体系
阅读提示:Materials and Methods中quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction (qRT-PCR)部分
细胞转染
转染试剂(Lipofectamine 2000)、siRNA/载体浓度(50 nM、2 μg)和转染时间(48小时)
阅读提示:Materials and Methods中Cell Transfection部分
细胞功能实验
CCK-8(1×10^4细胞/孔,10 μL CCK-8,检测24、48、72小时)、集落形成(500细胞/孔,培养2周)、Transwell(1×10^5细胞,24小时)等条件
阅读提示:Materials and Methods中Cell Counting Kit-8 (CCK-8) Assay、Colony Formation Assay、Transwell Assay部分
蛋白质检测
蛋白提取(RIPA)、定量(BCA)、电泳(10% SDS-PAGE)、一抗和二抗的稀释比例、ECL显影
阅读提示:Materials and Methods中Western Blot Assay部分
分子机制验证
双荧光素酶报告基因(质粒构建、共转染)、RNA pull-down(Bio-miR-144-5p使用)、RIP(anti-Ago2)的具体步骤
阅读提示:Materials and Methods中Dual-Luciferase Reporter Assay、RNA Pull-Down Assay、RNA Immunoprecipitation (RIP) Assay部分
动物实验
裸鼠品系和年龄(4-6周)、细胞注射数量(1×10^7)、测量频率(每周)、实验周期(5周)、动物伦理
阅读提示:Materials and Methods中Murine Xenograft Model部分