circ-RNF111通过miR-876-3p依赖性调控KLF12加重胃癌恶性程度

Circ-RNF111 aggravates the malignancy of gastric cancer through miR-876-3p-dependent regulation of KLF12.

作者信息Guoxian Wu, Aimin Zhang, Yinglin Yang, Dongping Wu
PMID34461926
发布时间2021-08-30
DOI10.1186/s12957-021-02373-5

实验完整度

包含体外细胞功能实验(CCK-8、集落形成、迁移侵袭、凋亡周期、糖酵解)、分子机制验证(双荧光素酶、RIP)、体内异种移植模型及临床组织样本检测。

主要模型

胃癌组织及癌旁组织 胃癌细胞系AGS和SNU-638 正常胃黏膜上皮细胞GES-1 BALB/c裸鼠异种移植模型

重点核对

胃癌细胞系AGS和SNU-638及正常胃上皮细胞GES-1的来源和培养条件 si-circ-RNF111(#1和#2)及circ-RNF111过表达质粒的转染效率 miR-876-3p mimics和inhibitor的处理浓度和时间 体内实验中sh-circ-RNF111稳定转染的AGS细胞接种数量(2×10^5)及小鼠分组(每组5只) 关键实验的重复次数(三次独立实验)及统计方法

摘要

背景:环状RNA(circRNA)的异常表达在人类癌症(包括胃癌(GC))的进展中起着重要作用。本研究探讨了环状RNA环指蛋白111(circ-RNF111)在胃癌中的功能。方法:采用实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测circ-RNF111、microRNA-876-3p(miR-876-3p)和Krüppel样因子12(KLF12)mRNA的水平。进行RNase R实验以验证circ-RNF111的特征。采用Cell Counting Kit-8(CCK-8)实验、集落形成实验、伤口愈合实验和Transwell实验分别检测细胞活力、集落形成、迁移和侵袭。采用流式细胞术分析细胞凋亡和细胞周期进程。使用特定的商业试剂盒检测糖酵解水平。采用Western blot实验检测己糖激酶2(HK-2)和KLF12的蛋白水平。采用双荧光素酶报告基因实验和RNA免疫沉淀(RIP)实验验证miR-876-3p与circ-RNF111或KLF12之间的结合。构建小鼠异种移植模型以研究circ-RNF111在体内的作用。采用免疫组织化学(IHC)检测KLF12水平。结果:circ-RNF111在胃癌组织和细胞中的表达高于正常组织和细胞。沉默circ-RNF111在体外抑制胃癌细胞的活力、集落形成、迁移、侵袭、细胞周期进程和糖酵解,并诱导凋亡。circ-RNF111通过吸附miR-876-3p正向调控KLF12的表达。miR-876-3p的下调逆转了circ-RNF111沉默对胃癌细胞恶性表型的影响。miR-876-3p过表达抑制胃癌细胞生长、转移和糖酵解,抑制凋亡并阻滞细胞周期,而KLF12升高减弱了这些效应。此外,circ-RNF111敲低在体内抑制肿瘤生长。结论:circ-RNF111敲低通过调节miR-876-3p/KLF12轴缓解胃癌的发展。

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-RNF111在胃癌中的表达及其对胃癌恶性进展的影响和潜在分子机制。
核心机制
circ-RNF111作为miR-876-3p的海绵,吸附并下调miR-876-3p,从而解除对KLF12的抑制作用,上调KLF12表达,进而促进胃癌细胞增殖、迁移、侵袭和糖酵解,抑制凋亡。
主要证据
体外实验中,circ-RNF111敲低抑制胃癌细胞活力、集落形成、迁移、侵袭和糖酵解并诱导凋亡;miR-876-3p抑制剂逆转上述效应;双荧光素酶和RIP实验验证circ-RNF111与miR-876-3p及miR-876-3p与KLF12的直接结合;体内异种移植实验显示circ-RNF111敲低抑制肿瘤生长。
研究意义
研究揭示了circ-RNF111/miR-876-3p/KLF12轴在胃癌进展中的作用,为胃癌的治疗提供潜在靶点。

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

检测circ-RNF111在胃癌组织和细胞中的表达

评估circ-RNF111在胃癌中的表达水平及其稳定性。

采用qRT-PCR检测31例胃癌组织和配对癌旁组织及胃癌细胞系(AGS、SNU-638)和正常胃上皮细胞(GES-1)中circ-RNF111的表达;用RNase R处理RNA样本验证circ-RNF111的环状结构。

2

体外功能实验验证circ-RNF111对胃癌细胞恶性表型的影响

探究circ-RNF111对胃癌细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭和糖酵解的影响。

通过siRNA转染敲低circ-RNF111,采用CCK-8、集落形成、流式细胞术、伤口愈合、Transwell实验和糖酵解检测试剂盒评估细胞活力、集落形成、凋亡、细胞周期、迁移、侵袭和糖酵解水平;Western blot检测相关蛋白表达。

3

验证circ-RNF111与miR-876-3p的直接结合

验证circ-RNF111是否作为ceRNA吸附miR-876-3p。

通过双荧光素酶报告基因和RIP实验验证circ-RNF111与miR-876-3p的结合;qRT-PCR检测miR-876-3p在胃癌组织和细胞中的表达及与circ-RNF111的相关性。

4

验证miR-876-3p对胃癌细胞恶性表型的影响及与KLF12的靶向关系

探究miR-876-3p在胃癌中的作用及其靶基因。

通过转染miR-876-3p mimics或inhibitor,进行功能实验;通过双荧光素酶和RIP验证miR-876-3p与KLF12的结合;Western blot检测KLF12蛋白水平。

5

体内实验验证circ-RNF111对肿瘤生长的影响

验证circ-RNF111在体内对肿瘤形成的影响。

将稳定敲低circ-RNF111(sh-circ-RNF111)或对照(sh-NC)的AGS细胞皮下注射至BALB/c裸鼠,监测肿瘤体积和重量,并通过qRT-PCR、Western blot和IHC检测肿瘤组织中的分子变化。

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
DMEM培养基Sigma-Aldrich--
胎牛血清Sigma-Aldrich--
青霉素-链霉素Sigma-Aldrich--
RNAiso PlusTakara--
PrimeScript™ RT试剂盒Takara--
TaqMan miRNA检测试剂盒Applied Biosystems--
SYBR Premix DimerEraserTakara--
引物Sangon--
RNase REpicentre--
Lipofectamine 2000Invitrogen--
circ-RNF111小干扰RNA #1GenePharma--
circ-RNF111小干扰RNA #2GenePharma--
circ-RNF111过表达质粒GenePharma--
miR-876-3p模拟物GenePharma--
miR-876-3p抑制剂GenePharma--
KLF12过表达质粒GenePharma--
circ-RNF111短发夹RNAGenePharma--
CCK-8试剂盒Sigma-Aldrich--
结晶紫Sangon--
显微镜Olympus--
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒Beyotime--
磷酸盐缓冲液Sangon--
RNA酶Solarbio--
流式细胞仪BD Biosciences--
Transwell小室BD Biosciences--
基质胶BD Biosciences--
乳酸检测试剂盒Sigma-Aldrich--
葡萄糖检测试剂盒Sigma-Aldrich--
ATP检测试剂盒Sigma-Aldrich--
RIPA裂解液Beyotime--
SDS-PAGE凝胶Solarbio--
PVDF膜Millipore--
二抗Biossbs-0295M-HRP
ECL化学发光试剂Beyotime--
β-actin抗体Biossbs-0061R
HK-2抗体Biossbs-3993R
CyclinD1抗体Biossbs-0623R
MMP9抗体Biossbs-4593R
KLF12抗体Biossbs-16783R
pmirGLO载体Promega--
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
蛋白A/G琼脂糖珠----
IgG抗体----
Ago2抗体----
BALB/c裸鼠Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd.--
磷酸盐缓冲液Sangon--
Ki-67抗体Biossbs-23103R
GraphPad Prism 7----

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
组织样本采集
癌和癌旁组织的来源、患者的临床信息、伦理审批和知情同意
阅读提示:Materials and methods: Tissues acquisition
细胞培养
细胞系(GES-1、AGS、SNU-638)的来源、培养基成分(DMEM、10% FBS、1%青霉素-链霉素)和培养条件(37°C、湿润)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture
qRT-PCR
引物序列、内参基因(GAPDH和U6)、RNA提取和反转录试剂及方法
阅读提示:Materials and methods: Quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR)
细胞转染
转染试剂(Lipofectamine 2000)的使用量、转染时间、siRNA和质粒的浓度
阅读提示:Materials and methods: Cell transfection
CCK-8实验
细胞接种密度(5×10^3/孔)、培养时间(48小时)、CCK-8孵育时间(2小时)和检测波长(450 nm)
阅读提示:Materials and methods: Cell counting kit-8 (CCK-8) assay
集落形成实验
细胞接种数量、培养时间(14天)、结晶紫染色和计数方法
阅读提示:Materials and methods: Colony formation assay
流式细胞术
凋亡检测试剂盒、PI染色步骤、细胞周期分析的固定和染色条件
阅读提示:Materials and methods: Flow cytometry analysis
伤口愈合和Transwell实验
伤口愈合实验的划痕时间点(0和24小时)、Transwell的细胞数量、基质胶包被、孵育时间(24小时)和染色方法
阅读提示:Materials and methods: Wound-healing assay; Transwell assay
糖酵解检测
葡萄糖摄取、乳酸产生和ATP水平的检测试剂盒及其操作步骤
阅读提示:Materials and methods: Measurement of glycolysis level
Western blot
蛋白提取方法、抗体信息(包括稀释比例)、封闭条件(5%脱脂牛奶1小时)、二抗孵育时间(1.5小时)
阅读提示:Materials and methods: Western blot assay
双荧光素酶报告基因实验
重组质粒(WT/MUT-circ-RNF111和WT/MUT-KLF12 3'UTR)的构建、共转染的细胞和检测系统
阅读提示:Materials and methods: Dual-luciferase reporter assay
RIP实验
细胞裂解液与抗体(Ago2或IgG)的结合、RNA提取和qRT-PCR检测
阅读提示:Materials and methods: RNA immunoprecipitation (RIP) assay
动物实验
小鼠品系(BALB/c裸鼠)、每组数量(5只)、细胞接种量(2×10^5)、注射体积(0.2 mL PBS)、肿瘤测量时间点(每5天)和实验终点(32天)
阅读提示:Materials and methods: Murine xenograft model
免疫组织化学
抗体(KLF12和Ki-67)的稀释度和孵育条件、染色步骤
阅读提示:Materials and methods: Immunohistochemistry (IHC) assay