TRPM2-S在腹膜后脂肪肉瘤中通过升高ROS水平发挥的双面作用

The Janus-faced role of TRPM2-S in retroperitoneal liposarcoma via increasing ROS levels.

作者信息Xiangji Li, Fanqin Bu, Shixiang Ma, Ferdinando Cananzi, Yu Zhao, Mengmeng Xiao, Li Min, Chenghua Luo
PMID36008839
发布时间2022-08-25
DOI10.1186/s12964-022-00873-9

实验完整度

高

包含患者组织IHC验证预后、两种RPLS细胞系过表达模型、功能实验(增殖、凋亡)、机制验证(Western blot)及氧化应激和NAC挽救实验。

主要模型

94T778细胞系 SW872细胞系 98例RPLS患者组织样本 TCGA-SARC数据集

重点核对

TRPM2-S过表达载体pcDNA3.1-TRPM2-S-Flag H2O2浓度梯度(0、100、200、300 μmol/L)处理24小时 NAC处理24小时抗氧化干预 IHC抗体识别TRPM2-L与TRPM2-S 细胞培养条件(RPMI-1640或L-15,10% FBS)

摘要

腹膜后脂肪肉瘤是一种特异性软组织肉瘤,复发率高。瞬时受体电位阳离子通道亚家族M成员2的短异构体(TRPM2-S)在活性氧(ROS)的调节中发挥重要作用。然而,TRPM2-S与RPLS之间的关联及其潜在机制仍不清楚。通过免疫组织化学验证了RPLS组织中TRPM2-S和TRPM2-L的表达。通过Fluo-4 AM染色评价TRPM2-S对Ca2+内流的调节。通过5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(EdU)染色和流式细胞术分别检测TRPM2-S对细胞增殖和凋亡的影响。通过DCFH-DA探针评估细胞内ROS水平。使用不同浓度的H2O2对RPLS细胞提供氧化应激。通过Western blotting进一步探讨了潜在机制。IHC检测显示,TRPM2-S而非TRPM2-L在RPLS中具有预后意义。TRPM2-S低水平与较差的无病生存期相关。TRPM2-S过表达下钙内流信号强度显著降低,导致FOXO3a和PTEN水平降低。相应地,pERK、pAKT、pP65、pGSK-3β、Bcl-2和β-catenin水平上调,且TRPM2-S过表达下细胞ROS轻度升高。此外,TRPM2-S在常氧下轻微促进RPLS细胞增殖并抑制凋亡,但在氧化应激下大幅增加凋亡率。在氧化应激下,TRPM2-S过表达显著上调cleaved caspase3。N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC),一种小分子抗氧化剂,可大幅拯救RPLS细胞免于H2O2诱导的凋亡。TRPM2-S通过抑制FOXO3a增加ROS水平,在RPLS中发挥双面作用,在常氧下促进细胞增殖,但在氧化应激下诱导凋亡。

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
TRPM2-S在腹膜后脂肪肉瘤中的表达及其对细胞增殖、凋亡和氧化应激响应的作用机制。
核心机制
TRPM2-S通过抑制钙内流降低FOXO3a,进而增加ROS水平;在常氧下ROS轻度升高促进增殖并抑制凋亡,在氧化应激下ROS急剧升高导致凋亡。
主要证据
IHC显示TRPM2-S高表达与更好的DFS相关;细胞实验证明TRPM2-S过表达降低Ca2+内流、降低FOXO3a和PTEN、激活AKT/ERK,促进增殖;在H2O2处理下增加cleaved caspase3和凋亡,NAC可逆转。
研究意义
TRPM2-S可能成为RPLS的预后标志物,且升高ROS的治疗策略可能对高TRPM2-S表达的RPLS患者有效。

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

筛选与验证预后基因

识别RPLS中与预后相关的关键基因,并确定TRPM2-S的预后作用。

使用TCGA-SARC数据集的57例RPLS样本进行DFS单因素Cox分析,筛选预后基因;通过IHC在98例RPLS患者组织中验证TRPM2-L和TRPM2-S的表达与DFS的关系。

2

建立TRPM2-S过表达细胞模型

构建稳定表达TRPM2-S的RPLS细胞系,以研究其功能。

将pcDNA3.1-TRPM2-S-Flag质粒转染至94T778和SW872细胞,通过Western blot验证过表达效率。

3

评估TRPM2-S对钙内流的影响

验证TRPM2-S是否抑制细胞内Ca2+内流。

使用Fluo-4 AM染色检测过表达TRPM2-S后细胞内Ca2+信号强度。

4

检测细胞增殖与凋亡

评估TRPM2-S对RPLS细胞增殖和凋亡的影响。

通过EdU染色和实时细胞成像(IncuCyte S3)检测增殖;通过流式细胞术(Annexin-V & 7-AAD)和PI染色检测凋亡。

5

检测ROS水平

测定TRPM2-S过表达对细胞内ROS水平的影响。

使用DCFH-DA探针检测ROS水平。

6

机制探索

阐明TRPM2-S调节增殖和凋亡的分子机制。

通过Western blotting检测相关信号通路蛋白的表达变化。

7

氧化应激条件下的功能验证

测试TRPM2-S在氧化应激下对细胞凋亡的影响。

用不同浓度H2O2诱导氧化应激,检测凋亡率、ROS水平和cleaved caspase3表达;并用NAC处理观察抗氧化作用。

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
TRPM2-L抗体Abcamab11168
TRPM2-S & -L抗体Biossbs-2888R
内源性过氧化氢酶阻断剂ZSBIOPV-6000
山羊血清ZSBIOZLI-9022
山羊抗兔二抗ZSBIOPV-9000
DAB显色试剂ZSBIOZLI-9018
RPMI-1640培养基CORNING--
Leibovitz's L-15培养基CORNING--
胎牛血清Gibco--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen2004186
pcDNA3.1-TRPM2-S-Flag质粒Youbio--
抗Flag抗体SolarbioK200001M
抗PTEN抗体Proteintech60300-1-Ig
抗pAKT抗体Proteintech66444-1-Ig
抗pGSK3β抗体Cell Signaling Technology9327S
抗β-Catenin抗体Cell Signaling Technology8480S
抗NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology3033S
抗pERK抗体Cell Signaling Technology4370S
抗Bcl-2抗体Cell Signaling Technology3498S
抗cleaved caspase3抗体Cell Signaling Technology9664S
抗GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
RIPA裂解缓冲液----
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher--
活性氧检测试剂盒Beyotime Biotechnology--
Fluo-4 AM钙离子探针Beyotime Biotechnology--
EdU细胞成像试剂盒Cell Light™C10310-2
Annexin V-FITCBD Biosciences--
7-AAD-Percp-Cy5.5BD Biosciences--
碘化丙啶----
过氧化氢----
N-乙酰-L-半胱氨酸----
IncuCyte S3活细胞分析系统Essen Instruments--
FACSVerse流式细胞仪Becton-Dickinson--
SpectraMas荧光分光光度计SpectraMas--
OLYMPUS DP72荧光显微镜OLYMPUS--
增强化学发光系统Bio-Rad--

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
临床样本免疫组化
组织中TRPM2-S和TRPM2-L的表达水平,IHC评分标准(强度×范围),患者纳入标准(98例RPLS)。
阅读提示:Methods: Immunohistochemistry; Patients and tissue specimens; Table 1
细胞培养与转染
细胞系(94T778和SW872)来源,培养基成分(RPMI-1640或L-15+10%FBS),转染试剂浓度和用量(5μL Lipofectamine 3000、1.5μg质粒、4μL P3000)。
阅读提示:Methods: Cell culture and transfection
过表达效果验证
TRPM2-S蛋白表达水平,使用Flag标签抗体和Western blot确认。
阅读提示:Methods: Plasmids and antibodies; Results: Fig. 3a
钙内流检测
Fluo-4 AM浓度和孵育时间(40分钟),细胞处理(48小时后),检测设备(荧光分光光度计)。
阅读提示:Methods: Cytosolic-free calcium measurement
细胞增殖检测
EdU浓度(50 μM)和孵育时间(2小时),细胞密度(1×10^4/孔),凋亡检测的PI染色浓度梯度(0,100,200,300 μmol/L H2O2)。
阅读提示:Methods: EdU cell imaging; PI staining
细胞凋亡检测
H2O2处理浓度(200 μmol/L)和时间(24小时),NAC处理和浓度(未明确,但时间为24小时),流式细胞术检测(Annexin-V & 7-AAD)。
阅读提示:Methods: Flow cytometry for apoptosis
ROS检测
DCFH-DA探针孵育时间(20分钟),细胞密度(4×10^4/孔),激发和发射波长(488/525 nm)。
阅读提示:Methods: Measurement of intracellular ROS levels
机制蛋白检测
相关抗体(anti-FOXO3a, anti-PTEN, anti-pAKT等)及稀释比,Western blot实验条件(SDS-PAGE, 封闭等)。
阅读提示:Methods: Western blotting; Plasmids and antibodies
氧化应激实验
H2O2浓度梯度(0,100,200,300 μmol/L)及处理时间(24小时),NAC处理(24小时)和前处理H2O2条件,凋亡检测方法和结果量化。
阅读提示:Results: TRPM2-S increased the susceptibility to apoptosis; Fig. 5, Fig. 6