敲低长链非编码RNA BDNF-AS通过靶向miR-125a/b-5p-BCL2轴抑制多发性骨髓瘤的进展

Knockdown of lncRNA BDNF-AS inhibited the progression of multiple myeloma by targeting the miR-125a/b-5p-BCL2 axis.

作者信息Min Chu, Yingchao Fan, Liting Wu, Xiaoyan Ma, Jinfeng Sao, Yonghua Yao, Wenfang Zhuang, Cui Zhang
PMID34980181
发布时间2022-01-03
DOI10.1186/s12979-021-00258-5

实验完整度

包含体外细胞实验(增殖、迁移、凋亡)、分子机制验证(荧光素酶报告、RIP、qRT-PCR)和体内异种移植模型等多个独立证据层级。

主要模型

MM患者血清样本(30例)和健康对照血清(30例) MM细胞系(MM.1S、U266等)和正常浆细胞(nPC) BALB/c裸鼠异种移植肿瘤模型

重点核对

血清样本:来自30例MM患者和30例健康对照,采集前未接受治疗 细胞系:MM.1S和U266细胞,培养于含10% FBS的RPMI-1640培养基 转染:使用Lipofectamine 2000,转染约1.5×10^7病毒颗粒和100 pM miRNA mimics或抑制剂,48小时后用嘌呤霉素筛选稳定转染细胞 功能实验:CCK-8、EdU、伤口愈合、Western blot检测凋亡相关蛋白 体内模型:8只BALB/c裸鼠,随机分为2组,每组4只,皮下注射1×10^6稳定转染sh-BDNF-AS或sh-NC的MM.1S细胞

摘要

目的:本研究旨在探讨长链非编码RNA(lncRNA)BDNF-AS在多发性骨髓瘤(MM)进展中的作用。方法:采用定量逆转录PCR(qRT-PCR)检测MM血清和细胞系中BDNF-AS、miR-125a-5p和miR-125b-5p的表达。通过Starbase预测miR-125a/b-5p与BDNF-AS或Bcl-2之间的结合关系,并通过荧光素酶报告基因实验和RNA免疫沉淀(RIP)实验进行验证。通过Cell Counting Kit-8(CCK-8)实验和5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(EdU)染色实验评估细胞增殖。通过伤口愈合实验评估细胞迁移。通过Western blot分析评估凋亡相关蛋白的表达水平。还在体内异种移植肿瘤模型中研究了BDNF-AS的作用。结果:BDNF-AS在MM血清和相应的癌细胞系中显著上调,而miR-125a-5p和miR-125b-5p下调。敲低BDNF-AS有效抑制MM.1S和U266细胞的增殖和迁移,与sh-BDNF-AS组相比,共转染miR-125a-5p或miR-125b-5p抑制剂和sh-BDNF-AS增强了细胞增殖和迁移。敲低miR-125a-5p或miR-125b-5p显著增强MM.1S和U266细胞的增殖和迁移,与miR-125a/b-5p抑制剂组相比,共转染sh-Bcl-2和miR-125a/b-5p抑制剂抑制了细胞增殖。此外,敲低BDNF-AS增加了凋亡相关蛋白(cleaved caspase 3和cleaved PARP)的表达水平,而敲低miR-125a-5p或miR-125b-5p与敲低BDNF-AS相比降低了这些凋亡相关蛋白的表达水平。此外,敲低BDNF-AS在体内有效抑制了MM肿瘤生长。结论:我们的研究结果表明,敲低BDNF-AS通过靶向miR-125a/b-5p-Bcl-2轴抑制MM的进展,表明BDNF-AS可能作为MM的新药物靶点。

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
长链非编码RNA BDNF-AS在多发性骨髓瘤进展中的作用及其分子机制。
核心机制
BDNF-AS通过海绵吸附miR-125a/b-5p,解除其对Bcl-2的抑制,从而上调Bcl-2表达,促进MM细胞增殖和迁移,抑制凋亡。
主要证据
MM血清和细胞系中BDNF-AS高表达、miR-125a/b-5p低表达;敲低BDNF-AS抑制细胞增殖、迁移和体内肿瘤生长;荧光素酶报告和RIP验证了BDNF-AS-miR-125a/b-5p-Bcl-2的靶向关系。
研究意义
BDNF-AS/miR-125a/b-5p/Bcl-2轴与MM进展密切相关,可能成为MM的诊断和治疗靶点。

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

检测BDNF-AS和miR-125a/b-5p的表达

评估BDNF-AS和miR-125a/b-5p在MM血清和细胞系中的表达水平及其与临床特征的相关性。

通过qRT-PCR检测MM患者血清(n=30)和健康对照(n=30)以及MM细胞系中BDNF-AS、miR-125a-5p和miR-125b-5p的表达,并进行生存分析和相关性分析。

2

验证BDNF-AS与miR-125a/b-5p的靶向结合

确认BDNF-AS是否作为miR-125a/b-5p的分子海绵。

使用Starbase预测结合位点,通过荧光素酶报告实验、RIP实验及ddPCR检测其结合和相互作用。

3

体外功能实验:敲低BDNF-AS对MM细胞增殖和凋亡的影响

探究BDNF-AS对MM细胞增殖、迁移和凋亡的影响。

在MM.1S和U266细胞中转染sh-BDNF-AS或sh-NC,通过CCK-8、伤口愈合、EdU染色和Western blot检测细胞活力、迁移、增殖和凋亡相关蛋白表达。

4

验证miR-125a/b-5p抑制剂对sh-BDNF-AS效应的逆转

验证BDNF-AS的功能是否依赖于miR-125a/b-5p。

将miR-125a-5p或miR-125b-5p抑制剂与sh-BDNF-AS共转染MM.1S和U266细胞,检测其对细胞增殖、迁移和凋亡的影响。

5

验证Bcl-2是miR-125a/b-5p的靶基因

确认miR-125a/b-5p是否通过靶向Bcl-2发挥功能。

通过Starbase预测、荧光素酶报告实验、RIP实验、Western blot检测miR-125a/b-5p对Bcl-2表达的影响,并使用sh-Bcl-2进行功能回复实验。

6

体内实验:敲低BDNF-AS对MM肿瘤生长的影响

在体内验证敲低BDNF-AS对MM肿瘤生长的抑制作用。

将稳定转染sh-BDNF-AS或sh-NC的MM.1S细胞皮下注射到裸鼠体内,监测肿瘤体积和重量,并通过IHC、qRT-PCR和Western blot检测相关指标。

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
RPMI-1640培养基GIBCO--
胎牛血清(FBS)GIBCO--
青霉素/链霉素GIBCO--
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher Scientific--
嘌呤霉素Sigma--
TRIzol试剂Thermo Fisher--
PrimeScript逆转录试剂盒Takara--
SYBR Green PCR试剂盒Applied Biosystems--
ABI Prism 7500系统Applied Biosystems--
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒Tiangen--
PVDF膜Millipore--
抗cleaved caspase 3、total caspase 3、cleaved PARP、total PARP、Bcl-2、GAPDH一抗Abcam--
HRP标记的二抗----
ECL化学发光试剂盒Millipore--
ImageJ软件National Institutes of Health--
CCK-8试剂Dojindo--
pGL3-Promoter荧光素酶表达载体Promega--
QuikChange II定点突变试剂盒Agilent Technologies--
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
第一链cDNA合成试剂盒----
QX200 AutoDG微滴数字PCR系统Bio-Rad--
EvaGreen预混液Bio-Rad1864033
EZ-Magna RIP试剂盒Millipore--
抗Ago2抗体Millipore--
阴性对照IgGMillipore--
EdU(5-乙炔基-2'-脱氧尿苷)Ribobio--
DAPI----
荧光显微镜(尼康)Nikon--
抗Ki67抗体Bioss Antibodies, Inc.--
DAB免疫组织化学显色试剂盒Sangon Biotech--
荧光显微镜(IX-51;奥林巴斯)Olympus--

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
临床样本收集
样本来源:30例MM患者和30例健康对照;采集前未接受治疗;血清分离条件:3000g离心15分钟,-80°C保存
阅读提示:Materials and methods / Patients and sample collection
细胞培养
细胞系:MM.1S、U266、ARP-1、NCI-H929、nPC、HEK-293T;培养基:RPMI-1640 + 10% FBS + 100 U/ml青霉素/链霉素;培养条件:37°C、5% CO2
阅读提示:Materials and methods / Cell culture
细胞转染
转染试剂:Lipofectamine 2000;转染量:约1.5×10^7病毒颗粒和100 pM miRNA mimics/inhibitors;筛选:48小时后加入嘌呤霉素
阅读提示:Materials and methods / Lentivirus transduction and cell transfection
体外功能实验
CCK-8检测时间点:24、48、72、96小时;EdU浓度:50μM,孵育2小时;伤口愈合观察时间:24小时;Western blot检测蛋白:cleaved/total caspase 3、cleaved/total PARP、Bcl-2
阅读提示:Materials and methods / CCK-8 assay, EdU staining assay, Wound healing assay, Western blot分析
体内异种移植模型
动物:8只BALB/c裸鼠(雄性,5-6周龄,约18-20g);分组:随机2组,每组4只;注射细胞:1×10^6稳定转染sh-BDNF-AS或sh-NC的MM.1S细胞;监测4周
阅读提示:Materials and methods / Xenograft tumor model