MED15被HIF-2α上调并通过激活SREBP依赖性脂肪酸合成促进透明细胞肾细胞癌的增殖和转移

MED15 is upregulated by HIF-2α and promotes proliferation and metastasis in clear cell renal cell carcinoma via activation of SREBP-dependent fatty acid synthesis.

作者信息Xiaoliang Hua, Shengdong Ge, Li Zhang, Qing Jiang, Juan Chen, Haibing Xiao, Chaozhao Liang
PMID38649345
发布时间2024-04-22
DOI10.1038/s41420-024-01944-1

实验完整度

包含细胞系体外功能实验、体内异种移植瘤和转移模型、临床样本分析、转录组测序和机制验证(ChIP、荧光素酶报告基因)。

主要模型

786-O细胞 OS-RC-2细胞 293T细胞 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型 尾静脉转移模型 人ccRCC组织样本

重点核对

MED15在ccRCC组织和细胞系中高表达,且高表达与不良预后相关 MED15敲低抑制细胞增殖、迁移和侵袭,过表达促进 MED15敲低减少脂质沉积,过表达增加 HIF-2α直接结合MED15启动子位点4并激活其转录 MED15通过激活SREBP通路和PLK1/AKT轴促进脂质合成 MED15敲低在体内抑制肿瘤生长和转移

摘要

新兴证据强调,透明细胞肾细胞癌(ccRCC)中脂质代谢的失调与肿瘤的发展和进展相关。HIF-2α在ccRCC中发挥致癌作用,并参与异常脂质积累。然而,这两种现象之间的潜在机制仍不清楚。在此,MED15被证明是HIF-2α依赖性脂质积累和肿瘤进展的主要因素。HIF-2α通过直接结合MED15启动子区域促进MED15转录激活,MED15过表达显著缓解了HIF-2α敲低诱导的脂质沉积抑制和恶性肿瘤行为表型。MED15在ccRCC中上调并预示不良预后。MED15促进ccRCC中的脂质沉积和肿瘤进展。机制研究表明,MED15作为SREBP共激活因子直接与SREBPs相互作用,促进SREBP依赖性脂质生物合成酶的表达,并通过PLK1/AKT轴促进SREBP1和SREBP2的激活。总体而言,我们描述了一个将MED15与SREBP通路和经典HIF-2α通路诱导的脂质代谢联系起来的分子调控网络。靶向MED15或抑制MED15与SREBPs结合可能作为ccRCC的新型治疗策略值得探索。

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
HIF-2α与脂质代谢异常之间的关联机制,以及MED15在ccRCC脂质积累和肿瘤进展中的作用。
核心机制
HIF-2α直接结合MED15启动子促进其转录,MED15作为SREBP共激活因子直接与SREBPs相互作用,并激活PLK1/AKT轴,共同促进SREBP依赖性脂质生物合成酶表达,导致脂质积累和肿瘤进展。
主要证据
通过转录组测序、ChIP、荧光素酶报告基因、Western blot、qRT-PCR、油红O染色、TG和胆固醇检测、CCK-8、transwell、体内异种移植和转移模型等实验证实。
研究意义
作者提出靶向MED15或抑制MED15与SREBPs结合可能成为ccRCC的新型治疗策略。

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

临床样本和数据库分析

评估MED15在ccRCC中的表达及其与预后的关系。

利用TCGA和GEO数据集分析MED15表达,并在40对ccRCC和正常肾组织及150例ccRCC和30例正常组织中进行qRT-PCR、Western blot和IHC验证。

2

体外功能实验

验证MED15对ccRCC细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

在786-O和OS-RC-2细胞中敲低或过表达MED15,进行CCK-8、集落形成、伤口愈合和Transwell实验。

3

脂质积累检测

检测MED15对ccRCC细胞脂质沉积的影响。

使用油红O染色、TG和胆固醇测定、LC/MS脂质组学分析。

4

机制研究

阐明HIF-2α调控MED15的机制以及MED15激活SREBP通路的机制。

通过ChIP和双荧光素酶报告基因验证HIF-2α结合MED15启动子;通过Western blot和qRT-PCR检测SREBP通路蛋白和mRNA水平;通过siRNA敲低PLK1验证其对SREBP的作用。

5

体内实验

验证MED15在体内对肿瘤生长和转移的影响。

将MED15敲低的OS-RC-2细胞皮下注射裸鼠,测量肿瘤体积和重量;通过尾静脉注射建立转移模型,计数肺转移结节。

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
McCoy's 5A培养基----
MEM培养基----
RPMI 1640培养基----
DMEM培养基----
胎牛血清----
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
MED15敲除慢病毒GeneChem--
MED15过表达慢病毒GeneChem--
HIF-2α质粒GeneChem--
HIF-2α敲除慢病毒Hanbio Tech--
PLK1 siRNARiboBio--
TRIzol试剂Invitrogen--
ABI7500实时荧光定量PCR仪Thermo Fisher Scientific--
PrimeScript RT试剂盒Takara--
SYBR Green预混液Takara--
RIPA蛋白裂解液Beyotime Biotech--
蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物----
BSA蛋白定量试剂盒Beyotime Biotech--
抗HIF-2α抗体CST#59973
抗MED15抗体Proteintech11566-1-AP
抗SREBP1抗体Santa Cruzsc-13551
抗SREBP2抗体Abcamab30682
抗FASN抗体Abcamab128870
抗ACC1抗体Abcamab45174
抗ACLY抗体Abcamab40793
抗SCD1抗体CST#2794
抗PLK1抗体CST#4513
磷酸化AKT (Ser473)抗体AffinityAF0016
AKT抗体AffinityAF6261
抗GAPDH抗体CST#2118
增强化学发光试剂盒Biological Industries--
两步法免疫组化试剂盒ZSGB-BIO--
柠檬酸缓冲液----
抗MED15抗体Proteintech11566-1-AP
抗SREBP1抗体AffinityAF6283
抗SREBP2抗体Abcamab30682
抗FASN抗体AffinityDF6106
抗ACC1抗体Abcamab45174
抗ACLY抗体Abcamab40793
抗SCD1抗体CST#2794
抗PLK1抗体AffinityDF7004
抗Ki67抗体BiossBS-2130R
生物素化山羊抗兔IgG----
CCK-8试剂盒Dojindo Molecular Technology--
Transwell小室Costar--
基质胶BD Biosciences--
油红O----
甘油三酯检测试剂盒BioengineeringA110-1-1
总胆固醇检测试剂盒BioengineeringA111-1-1
超高效液相色谱系统Agilent Technologies1290
Kinetex C18色谱柱Phenomen--
Simple ChIP酶法染色质免疫沉淀试剂盒CST#9002
抗HIF-2α抗体CST#59973
双荧光素酶报告基因分析Promega--

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
细胞培养
细胞系来源和培养条件(培养基、FBS浓度、CO2浓度)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and reagents
基因操作
敲低和过表达序列、慢病毒构建细节、转染试剂
阅读提示:Materials and methods: Plasmids and siRNA
体外功能实验
CCK-8检测细胞数和时间点、集落形成细胞数和培养时间、划痕和Transwell使用细胞数、基质胶浓度
阅读提示:Materials and methods: Cell proliferation and colony formation assays, Wound healing and transwell assays
脂质检测
油红O染色步骤、TG和胆固醇检测试剂盒及操作、LC/MS样品制备和数据分析参数
阅读提示:Materials and methods: Oil red O staining assay, TG and cholesterol measurement assays, LC/MS lipidomics assay
体内实验
小鼠品系、周龄、性别、注射细胞数、分组样本量、肿瘤测量时间、转移模型观察时间
阅读提示:Materials and methods: Mouse tumor growth and metastasis