Mucin1通过Wnt/β-catenin通路诱导妊娠期糖尿病滋养层功能障碍

Mucin1 induced trophoblast dysfunction in gestational diabetes mellitus via Wnt/β-catenin pathway.

作者信息Shuang-Shuang Cui, Ping Zhang, Lu Sun, Yu-Lin-Lan Yuan, Jingyun Wang, Feng-Xiang Zhang, Ruiman Li
PMID37608294
期刊Biol Res
发布时间2023-08-22
DOI10.1186/s40659-023-00460-3

实验完整度

包含临床胎盘和血浆样本检测、体外细胞实验(HG、sh-MUC1、FH535处理)及凋亡、迁移、通路蛋白检测,但缺乏动物模型和过表达回补实验。

主要模型

GDM患者胎盘组织 HTR-8/SVneo滋养层细胞系

重点核对

HTR-8/SVneo细胞使用30 mM D-葡萄糖处理72小时模拟GDM条件 MUC1敲低使用shRNA质粒,目标序列为5'-CCGGCCGGGATACCTACCATCCTATCTCGAGATAGGATGGTAGGTATCCCGGTTTTTG-3' Wnt/β-catenin通路抑制剂FH535的用量:文中未明确说明 细胞活性检测使用CCK-8试剂,细胞以2.5×10^4 cells/ml培养于96孔板 流式细胞术检测凋亡使用Annexin V-FITC凋亡试剂盒

摘要

背景:旨在通过Wnt/β-catenin通路阐明MUC1在妊娠期糖尿病(GDM)女性滋养层功能(葡萄糖摄取和凋亡)中的作用。方法:通过ELISA检测血浆GLUT1和GLUT4水平分析葡萄糖摄取,并通过免疫荧光和Western blotting检测GLUT4和INSR的表达。通过Western blotting和流式细胞术检测Bcl-2和Caspase3的表达来测量凋亡。通过Western blotting检测Wnt/β-catenin信号。体外研究使用HTR-8/SVneo细胞进行,这些细胞在高糖(HG)、sh-MUC1和FH535(Wnt/β-catenin信号抑制剂)处理下培养。结果:MUC1在GDM胎盘滋养层中高表达,Wnt/β-catenin通路被激活,同时伴有葡萄糖摄取功能障碍和凋亡。MUC1敲低导致滋养层细胞侵袭能力增强和凋亡减少。通过HG暴露的HTR-8/SVneo细胞模型和MUC1敲低,初步确认了MUC1、Wnt/β-catenin通路和葡萄糖摄取之间的联系。MUC1敲低抑制了Wnt/β-catenin信号通路,并逆转了HG诱导的HTR-8/SVneo细胞的葡萄糖摄取功能障碍和凋亡。同时,抑制Wnt/β-catenin信号也能逆转葡萄糖摄取和凋亡的功能障碍。结论:总之,GDM中MUC1水平升高可异常激活Wnt/β-catenin信号通路,导致滋养层功能障碍,这可能损害GDM女性胎盘组织中的葡萄糖摄取并诱导凋亡。

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
MUC1在GDM中是否通过Wnt/β-catenin通路影响滋养层细胞功能?
核心机制
MUC1高表达与β-catenin相互作用激活Wnt/β-catenin通路,导致下游靶基因c-Myc和CyclinD1过表达,从而诱导滋养层功能障碍。
主要证据
临床样本显示GDM胎盘中MUC1表达升高,Wnt/β-catenin通路激活,GLUT4和INSR下调,Caspase3上调;体外HG诱导的HTR-8/SVneo细胞中,MUC1敲低或FH535处理逆转了上述变化。
研究意义
MUC1可能成为GDM治疗的新靶点,通过调控Wnt/β-catenin通路改善滋养层功能。

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

临床样本检测MUC1表达与功能

比较GDM患者与正常孕妇胎盘中MUC1表达及葡萄糖摄取和凋亡相关指标。

收集胎盘和血浆样本,通过ELISA检测血浆MUC1、GLUT1、GLUT4水平,Western blot和q-PCR检测胎盘组织中MUC1及下游蛋白和mRNA表达。

2

Wnt/β-catenin通路活性检测

验证GDM胎盘中Wnt/β-catenin通路是否激活。

通过Western blot检测β-catenin、p-β-catenin、GSK3β、p-GSK3β、Wnt3a、TCF4、c-Myc、CyclinD1的表达。

3

FH535抑制Wnt通路对HG诱导细胞功能的影响

检测抑制Wnt/β-catenin通路是否能逆转高糖诱导的滋养层功能障碍。

HTR-8/SVneo细胞用HG和FH535处理,检测葡萄糖摄取相关蛋白(GLUT4、INSR)和凋亡相关蛋白(Bcl-2、Caspase3)的表达。

4

MUC1敲低对滋养层细胞功能的影响

验证MUC1敲低对细胞增殖、凋亡、迁移的影响。

将sh-MUC1质粒转染至HTR-8/SVneo细胞,通过流式细胞术检测凋亡和细胞周期,通过划痕实验检测迁移能力。

5

HG诱导下MUC1敲低对细胞功能和Wnt通路的影响

验证MUC1敲低是否逆转HG诱导的葡萄糖摄取障碍、凋亡和Wnt通路激活。

HTR-8/SVneo细胞分为Con、sh-MUC1、HG、HG+sh-MUC1组,通过CCK-8检测细胞活力,Western blot检测MUC1、GLUT4、INSR、Bcl-2、Caspase3、Wnt通路蛋白。

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
人MUC1 ELISA试剂盒MEIMIANMM-1820H1
人GLUT4 ELISA试剂盒MEIMIANMM-15038H2
人GLUT1 ELISA试剂盒MEIMIANMM-1186H2
TRIzol试剂盒Invitrogen--
SuperScript RIII第一链合成试剂盒Invitrogen--
2× RealStar Fast SYBR qPCR预混液GenStarA304-10
Bio-Rad S1000TM热循环仪Bio-Rad--
小鼠抗人MUC1单克隆抗体Abcamab218464
兔抗人GLUT4单克隆抗体Abcamab33780
抗兔IgG/FITCBiossbs-0295G-FITC
山羊抗小鼠IgG/FITCBiossbs-0295G-FITC
DAPIInvitrogen--
荧光显微镜(Olympus BX53)OlympusBX53
RIPA裂解液Sigma--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo FisherA23227
聚偏二氟乙烯膜Millipore88518
辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔IgGCell Signaling TechnologyAB_2099233
辣根过氧化物酶标记的山羊抗小鼠IgGCell Signaling TechnologyAB_330924
SuperSignal™ West Femto化学发光底物Thermo Fisher34096
Gel Doc™ XR+凝胶成像系统Bio-Rad--
MUC1抗体Abcamab109185
GLUT4抗体Abcamab33780
INSR抗体Abcamab227831
Bcl-2抗体Abcamab32124
Caspase-3抗体Abcamab13847
β-Catenin抗体Abcamab32572
p-β-Catenin抗体Abcamab75777
GSK-3β抗体Abcamab93926
p-GSK-3β抗体Abcamab107166
Wnt3a抗体Abcamab219412
TCF4抗体Abcamab217668
c-Myc抗体Abcamab32072
CyclinD1抗体Abcamab16663
β-actin抗体Cell Signaling Technology4970
DMEM培养基----
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素溶液HyClone--
D-葡萄糖----
Lipofectamine 2000转染试剂----
FH535EMD Millipore--
Annexin V-FITC凋亡试剂盒Thermo Fisher88-8005-72
FACScan流式细胞仪Becton-Dickinson--
碘化丙啶----
CCK8试剂Dojindo--
CCK8试剂盒Abcamab228554
Bio-Rad Model 450酶标仪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
临床样本采集
GDM诊断标准:孕24-28周75g OGTT,依据ADA指南;胎盘组织取自脐带插入点约2cm处;血浆离心条件为3000×g,4°C,15分钟。
阅读提示:Methods: Human tissue collection
细胞培养及处理
HTR-8/SVneo细胞系来源:上海中乔新舟;高糖处理:30 mM D-葡萄糖作用72小时;转染使用Lipofectamine 2000;对照组为5.5 mM D-葡萄糖。
阅读提示:Methods: Cell culture and transfection
分子表达检测
Western blotting中一抗稀释度(如MUC1 1:1000,Caspase-3 1:500等);q-PCR反应条件(95°C 2min,40个循环95°C 15s,60°C 30s)。
阅读提示:Methods: Western blotting; Methods: Quantitative PCR
细胞功能检测
流式细胞术凋亡分析使用Annexin V-FITC试剂盒,细胞数为1×10^6;划痕实验接种5×10^5细胞,迁移观察0-24小时;CCK-8检测细胞以2.5×10^4 cells/ml接种96孔板。
阅读提示:Methods: In vitro experiments; Methods: CCK-8 assay
Wnt通路干预
FH535浓度:文中未明确说明;MUC1敲低质粒:sh-MUC1目标序列为5'-CCGGCCGGGATACCTACCATCCTATCTCGAGATAGGATGGTAGGTATCCCGGTTTTTG-3'。
阅读提示:Methods: Cell culture and transfection