SLC38A2通过促进谷氨酰胺代谢在子宫腺肌病中促进细胞增殖和侵袭

SLC38A2 promotes cell proliferation and invasion by promoting glutamine metabolism in adenomyosis.

作者信息Kui Wu, Wei Gong, Jia-Chang Hu, Ying-Chun Duan, Hui-Hui Ke, Li Chen
PMID38590564
发布时间2024-03-21
DOI10.3892/etm.2024.12506

实验完整度

包含临床组织样本(10对EU/EC及10例CE)的RT-qPCR表达分析,以及原代细胞的体外功能实验(增殖、侵袭、OCR、Gln含量)和机制验证(CB-839抑制实验),但缺少动物模型或体内验证。

主要模型

原代子宫内膜基质/上皮细胞(CE、EU、EC) 患者子宫内膜组织(CE、EU、EC)

重点核对

EU/EC原代细胞的分离和培养条件(胶原酶消化、DMEM-F12培养基) SLC38A2敲低和过表达慢病毒的转染效率及稳定筛选(嘌呤霉素浓度1.5 μg/ml) CB-839处理浓度(10 μM) 细胞增殖检测时间点(0、12、24、48小时) Transwell侵袭实验的细胞密度(1x10^5 cells/ml)和孵育时间(48小时)

摘要

子宫腺肌病是一种良性子宫疾病,与女性不孕、临床妊娠率降低和流产风险增高相关。溶质载体家族38成员a2(SLC38A2)是一种谷氨酰胺(Gln)转运体,在各种疾病中发挥作用。本研究旨在揭示SLC38A2在子宫腺肌病中的作用。通过逆转录-定量PCR检测了子宫腺肌病患者在位内膜(EU)和异位内膜(EC)组织中SLC38A2的mRNA表达水平。通过Cell Counting Kit-8和Transwell实验分析了EU和EC细胞的增殖和侵袭。测定氧消耗率(OCR)以指示线粒体呼吸功能,并使用Seahorse分析仪观察。与正常子宫内膜组织相比,EC组织中SLC38A2的表达上调。SLC38A2敲低抑制了EC细胞的增殖和侵袭。此外,在转染SLC38A2敲低慢病毒的EC细胞中,Gln含量和OCR降低,而SLC38A2过表达在EU细胞中具有相反的效果。此外,CB-839(一种谷氨酰胺酶抑制剂)可缓解SLC38A2过表达诱导的EU细胞增殖、侵袭率和Gln水平的增加。SLC38A2过表达促进Gln代谢和氧消耗率,导致子宫腺肌病背景下细胞增殖和侵袭的增加。本研究表明,降低SLC38A2表达可能成为子宫腺肌病治疗的新靶点,SLC38A2可能成为子宫腺肌病有价值的临床诊断分子。

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
SLC38A2在子宫腺肌病中是否通过影响谷氨酰胺代谢和线粒体呼吸功能来调节细胞增殖和侵袭?
核心机制
SLC38A2通过促进谷氨酰胺代谢和线粒体呼吸功能(增加OCR、NDUFB8和UQCRC2蛋白水平),进而促进细胞增殖和侵袭。
主要证据
在EC细胞中敲低SLC38A2降低了增殖、侵袭、Gln含量和OCR;在EU细胞中过表达SLC38A2则产生相反效果,且CB-839(谷氨酰胺酶抑制剂)可逆转这些效应。
研究意义
降低SLC38A2表达可能成为子宫腺肌病治疗的新靶点,SLC38A2可能成为子宫腺肌病的临床诊断分子。

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

临床样本表达分析

检测SLC38A家族在正常子宫内膜、在位内膜和异位内膜中的表达差异。

收集10对EU/EC组织和10例CE组织,通过RT-qPCR检测SLC38A1-11的mRNA表达。

2

谷氨酰胺依赖性评估

评估EU和EC细胞对谷氨酰胺的依赖性。

用1.5 mM谷氨酰胺处理EU和EC细胞48小时,用CCK-8检测细胞活力。

3

SLC38A2敲低功能验证

验证敲低SLC38A2对EC细胞增殖、侵袭、谷氨酰胺含量和线粒体功能的影响。

用shSLC38A2慢病毒感染EC细胞,检测增殖、侵袭、Gln含量、OCR和线粒体呼吸链蛋白(NDUFB8、UQCRC2)水平。

4

SLC38A2过表达功能验证

验证过表达SLC38A2对EU细胞增殖、侵袭、谷氨酰胺含量和线粒体功能的影响。

用SLC38A2过表达慢病毒感染EU细胞,检测增殖、侵袭、Gln含量、OCR和线粒体呼吸链蛋白水平。

5

谷氨酰胺酶抑制剂处理

验证SLC38A2的作用是否依赖于谷氨酰胺代谢。

用CB-839(谷氨酰胺酶抑制剂,10 μM)处理SLC38A2过表达的EU细胞,检测增殖、Gln含量和侵袭。

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
Hank's平衡盐溶液Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
DMEM-F12培养基Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
胎牛血清Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
胶原酶----
胰酶----
脱氧核糖核酸酶I----
胰蛋白酶----
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher Scientific, Inc.--
嘌呤霉素Merck KGaA--
谷氨酰胺Merck KGaAG3126
CB-839Merck KGaA--
TRIzol试剂Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
High Capacity cDNA反转录试剂盒Applied Biosystems; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
SYBR Green PCR预混液Thermo Fisher Scientific, Inc.--
ABI7500实时荧光定量PCR仪Applied Biosystems; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
CCK-8试剂盒Beyotime Institute of Biotechnology--
酶标仪Bio-Rad Laboratories, Inc.--
Transwell小室Corning, Inc.--
基质胶Corning, Inc.--
结晶紫----
光学显微镜 (CX33)Olympus Corporation--
Seahorse XF24分析仪Agilent Technologies, Inc.--
谷氨酰胺检测试剂盒Abcamab197011
RIPA裂解液Thermo Fisher Scientific, Inc.89901
Pierce Rapid Gold BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific, Inc.A53226
硝酸纤维素膜MilliporeSigma--
抗SLC38A2抗体BIOSSbs-12125R
抗NDUFB8抗体Abcamab192878
抗UQCRC2抗体Abcamab203832
抗β-actin抗体Proteintech Group, Inc.81115-1-RR
ECL-PLUS化学发光试剂Thermo Fisher Scientific, Inc.--

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
样本类型(CE, EU, EC)和数量(每组10例);患者月经周期阶段(早期增殖期);排除标准(激素治疗、感染等)
阅读提示:Materials and methods 中的 'Samples' 部分
原代细胞分离与培养
组织消化酶(0.4%胶原酶、0.05%胰酶、20 μg/ml DNase I);消化时间(2-3小时);培养基(DMEM-F12含10% FBS);细胞传代比例和代数(第3代)
阅读提示:Materials and methods 中的 'Cells' 部分
慢病毒转染
MOI(10);嘌呤霉素筛选浓度(1.5 μg/ml)和维持浓度(0.625 μg/ml);筛选时间(14天)
阅读提示:Materials and methods 中的 'Lentivirus construction' 部分
细胞处理
Gln浓度(1.5 mM);CB-839浓度(10 μM);处理时间(48小时);增殖检测时间点(0, 12, 24, 48小时)
阅读提示:Materials and methods 中的 'Cell treatment' 部分
功能检测
CCK-8细胞密度(2x10^3/孔);Transwell细胞密度(1x10^5 cells/ml)和孵育时间(48小时);OCR实验重复数(6次);Gln含量检测细胞密度(1x10^4/孔)
阅读提示:Materials and methods 中的 'Cell proliferation assay', 'Transwell assay', 'Seahorse assay', 'Gln content' 部分