细胞外囊泡携带lncRNA SNHG16通过miR-892b/PPAPDC1A轴促进乳腺癌细胞转移

Extracellular Vesicles Carry lncRNA SNHG16 to Promote Metastasis of Breast Cancer Cells via the miR-892b/PPAPDC1A Axis.

作者信息Wenfei Xia, Yun Liu, Teng Cheng, Tao Xu, Menglu Dong, Xiaopeng Hu
PMID34249903
发布时间2021-06-25
DOI10.3389/fcell.2021.628573

实验完整度

高

包含体外细胞功能实验(Transwell、Western blot、免疫荧光)、EVs鉴定与转移实验、双荧光素酶及RIP机制验证、体内裸鼠肺转移模型,功能与机制验证完整。

主要模型

MDA-MB-157细胞 HS578T细胞 MDA-MB-231细胞来源的EVs 裸鼠肺转移模型

重点核对

SNHG16在BC组织和细胞中表达升高,且在MDA-MB-157中最高,HS578T中最低 EVs分离与鉴定(超速离心、TEM、NTA、标志物CD9/CD81/GRP94) GW4869处理抑制EVs分泌及SNHG16转移 miR-892b-mimic和si-PPAPDC1A的拯救实验 体内肺转移模型:尾静脉注射HS578T细胞,注射EVs(100 μg/100 μL)或Supernate/GW4869,每周两次,4周后计数肺结节

摘要

乳腺癌(BC)是女性中最常见的恶性肿瘤。长链非编码RNA(lncRNA)可通过细胞外囊泡(EVs)转移参与BC进展。本研究证明,SNHG16在BC组织和细胞中表达显著升高。SNHG16过表达促进BC细胞的迁移、侵袭和上皮-间质转化(EMT)。SNHG16由EVs携带。生物信息学分析预测SNHG16通过海绵吸附miR-892b调控PPAPDC1A表达,并经RNA-荧光原位杂交(FISH)、RT-qPCR、双荧光素酶基因报告实验和RNA免疫沉淀(RIP)证实。MDA-MB-157和HS578T细胞转染pcDNA3.1-SNHG16、miR-892b-mimic或si-PPAPDC1A进行体外功能拯救实验,并用MDA-MB-231细胞衍生的EVs处理细胞。结果证实,增强的miR-892b表达部分消除了SNHG16或EVs介导的BC细胞迁移、侵袭和EMT的增加。通过尾静脉注射HS578T细胞建立裸鼠肺转移模型。结果显示,si-SNHG16减少了转移结节并降低了vimentin表达。总之,BC细胞衍生的EVs通过miR-892b/PPAPDC1A轴转移SNHG16,从而促进BC的EMT、迁移和侵袭。

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
细胞外囊泡是否通过携带lncRNA SNHG16,并借助miR-892b/PPAPDC1A轴促进乳腺癌细胞的转移?
核心机制
BC细胞来源的EVs携带SNHG16,通过海绵吸附miR-892b,解除miR-892b对PPAPDC1A mRNA的抑制,上调PPAPDC1A表达,从而促进EMT、迁移和侵袭。
主要证据
体外实验显示SNHG16过表达促进BC细胞迁移、侵袭和EMT,敲低则相反;EVs处理上调受体细胞SNHG16和PPAPDC1A,下调miR-892b;双荧光素酶和RIP证实SNHG16与miR-892b、miR-892b与PPAPDC1A的结合;拯救实验证明miR-892b-mimic或si-PPAPDC1A逆转SNHG16或EVs的促癌作用;体内实验表明si-SNHG16减少肺转移结节和vimentin表达。
研究意义
首次证明BC细胞来源的EVs通过转移lncRNA SNHG16影响BC转移,为转移性BC的管理提供潜在靶点。

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

生物信息学分析

筛选BC中差异表达基因及SNHG16下游miRNA和靶基因。

利用GEO数据库GSE26659和GSE61304,通过limma包筛选差异表达lncRNA/miRNA/mRNA;使用GEPIA2、RNA22、TargetScan等数据库预测;进行生存分析。

2

体外功能验证

验证SNHG16对BC细胞迁移、侵袭和EMT的影响。

MDA-MB-157和HS578T细胞转染si-SNHG16-1/2、si-NC、pcDNA3.1、pcDNA3.1-SNHG16,用Western blotting、免疫荧光和Transwell实验检测。

3

EVs提取与鉴定

确认MDA-MB-231细胞来源的EVs携带SNHG16并转移至受体细胞。

通过超速离心提取EVs,使用TEM、NTA、Western blotting鉴定;用PKH26标记EVs观察摄取;RT-qPCR检测SNHG16表达;用RNase A和Triton X-100处理验证SNHG16包裹在EVs内;共培养实验检测受体细胞SNHG16变化。

4

机制验证

证实SNHG16通过海绵吸附miR-892b调控PPAPDC1A。

RNA FISH确定SNHG16定位;双荧光素酶报告实验验证SNHG16-miR-892b和miR-892b-PPAPDC1A结合;RIP实验检测Ago2结合;RT-qPCR检测miR-892b和PPAPDC1A表达变化。

5

体外拯救实验

验证EVs通过SNHG16/miR-892b/PPAPDC1A轴发挥作用。

MDA-MB-231细胞转染si-SNHG16或GW4869处理,提取EVs或上清处理受体细胞;受体细胞转染miR-892b-mimic或si-PPAPDC1A后进行EVs处理;检测迁移、侵袭、EMT及miR-892b/PPAPDC1A表达。

6

体内肺转移实验

验证EVs携带SNHG16促进BC肺转移。

尾静脉注射HS578T细胞建立肺转移模型,然后注射MDA-MB-231细胞来源的EVs或GW4869处理上清,或EVs/si-SNHG16-1,4周后计数肺转移结节并检测vimentin。

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
pGL4.17荧光素酶报告载体Promega--
miR-892b模拟物GenePharma--
EZ-Magana RIP试剂盒Millipore17-701
anti-Ago2抗体Abcamab186733
IgG抗体Abcamab172730
DMEM培养基Gersion Biotechnology--
胎牛血清Applygen--
青霉素-链霉素WISENT--
MEM培养基Sigma-Aldrich--
RPMI-1640培养基Sigma-Aldrich--
Leibovitz's L-15培养基Sigma-Aldrich--
GW4869MedChemExpress--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
HiPerFect转染试剂Qiagen--
pcDNA3.1-SNHG16质粒Hanbio Biotechnology--
si-SNHG16-1GenePharma--
si-SNHG16-2GenePharma--
si-NCGenePharma--
mimic-NCGenePharma--
si-PPAPDC1A----
核糖核酸酶ASigma-Aldrich--
Triton X-100Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Sigma-Aldrich--
透射电子显微镜FEI Tecnai G2 Spirit, Thermo Fisher Scientific--
Nanosight NS300纳米颗粒分析仪Malvern--
PKH26红色荧光细胞连接试剂盒Sigma-Aldrich--
DAPIBBI--
E-cadherin抗体Proteintech60335-1-Ig
N-cadherin抗体Proteintech66219-1-Ig
Alexa Flour 488标记的山羊抗小鼠IgGBBID110090-0100
SNHG16探针Nuowo Antai Biotechnology--
RNA原位杂交试剂Nuowo Antai Biotechnology--
Transwell小室Corning--
基质胶Corning--
裸鼠Vital River Laboratory Animal Technology--
vimentin抗体Abcamab27608
二抗Abcamab96899
SeraMir RNA提取试剂盒System Biosciences--
TRIzol试剂Invitrogen--
High Capacity cDNA反转录试剂盒Applied Biosystems--
Fast Start Universal SYBR Green MasterRoche Applied Science--
RIPA裂解液Wako--
上样缓冲液Nacalai tesque--
PVDF膜Millipore--
增强化学发光试剂Millipore--
N-cadherin抗体Proteintech66219-1-Ig
E-cadherin抗体Proteintech60335-1-Ig
vimentin抗体Proteintech60330-1-Ig
CD9抗体Proteintech60232-1-Ig
CD81抗体Proteintech66866-1-Ig
GRP94抗体Proteintech60012-1-Ig
PPAPDC1A抗体InvitrogenPA5-20864
GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
HRP标记的山羊抗小鼠IgGBiossbs-0296G-HRP
HRP标记的山羊抗兔IgGBiossbs-0295G-HRP
SPSS 21.0IBM--
GraphPad Prism 6.0GraphPad Software--

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
细胞培养与处理
细胞系来源、培养基类型、FBS浓度、培养条件(37℃, 5% CO2),EVs提取时细胞密度(2×10^6 cells/mL)和培养时间(48 h)
阅读提示:Materials and Methods: Cell Culture and Treatment
EVs提取与鉴定
差速离心步骤(500g, 2000g, 20000g, 100000g),蔗糖垫纯化,RNase A和Triton X-100处理条件,TEM和NTA参数
阅读提示:Materials and Methods: Extraction and Treatment of EVs, Identification and Quantification of EVs
细胞转染
转染试剂(Lipofectamine 3000和HiPerFect),转染质粒或siRNA序列及浓度,转染时间
阅读提示:Materials and Methods: Cell Transfection
功能实验
Transwell小室规格(8.0 μm),细胞数(2×10^5),培养时间(24 h),Matrigel处理,染色时间
阅读提示:Materials and Methods: Transwell Assays
机制验证
双荧光素酶载体构建,miR-892b mimic浓度,转染后检测时间(48 h),RIP抗体(anti-Ago2),RT-qPCR引物序列
阅读提示:Materials and Methods: Dual-Luciferase Gene Reporter Assay, RNA Immunoprecipitation, RT-qPCR
体内动物实验
小鼠品系(雌性裸鼠,4-6周龄),细胞注射数量(2×10^6),EVs剂量(100 μg/100 μL)和注射频率(每周两次),实验周期(4周),分组(每组6只)
阅读提示:Materials and Methods: Lung Metastasis Model in Nude Mice