KIF15通过激活PI3K-AKT信号通路促进脊索瘤的发生发展

KIF15 promotes the development and progression of chordoma via activating PI3K-AKT signalling pathway.

作者信息Jinxing Yang, Lijun Liu, Xu Xu, Hui Zeng
PMID38681556
期刊Heliyon
发布时间2024-04-09
DOI10.1016/j.heliyon.2024.e29386

实验完整度

包含细胞系体外功能实验(增殖、迁移、凋亡、周期)、体内裸鼠异种移植模型、IHC和Western blot蛋白检测,以及通路激活剂/抑制剂回补实验,涵盖多层级功能与机制验证。

主要模型

MUG-Chor1细胞系 U-CH1细胞系 HEK-293T细胞 BALB/c裸鼠异种移植模型 人脊索瘤组织芯片

重点核对

细胞系:MUG-Chor1和U-CH1,HEK-293T作为对照 敲低序列:shKIF15-1、shKIF15-2、shKIF15-3,转染效率>80% AKT激活剂浓度:10 μM,处理时间:24小时 PI3K抑制剂LY294002浓度:40 μM,处理时间:24小时 裸鼠模型:MUG-Chor1细胞4×10^6皮下注射,每组10只

摘要

目的:尽管KIF15在多种人类癌症中发挥作用,但其在脊索瘤中的表达和功能意义仍未探索。主要方法:通过免疫组织化学(IHC)染色和Western blot评估KIF15蛋白水平。使用MTT和CCK8实验量化细胞增殖,使用划痕愈合和Transwell实验检测细胞迁移。此外,利用流式细胞术分析评估细胞凋亡和细胞周期。此外,使用小鼠异种移植模型进行了体内实验。主要发现:我们的研究显示,与II期脊索瘤组织相比,III期脊索瘤组织中KIF15的表达显著升高。敲低KIF15显著抑制细胞增殖和迁移,同时增强细胞凋亡和细胞周期阻滞。体内研究进一步证实了KIF15敲低对脊索瘤肿瘤生长的抑制作用。在机制方面,我们确定了KIF15介导的PI3K-AKT信号通路参与脊索瘤。值得注意的是,AKT激活剂的加入部分逆转了KIF15缺失对脊索瘤的抗肿瘤作用。意义:KIF15通过激活PI3K-AKT信号通路促进脊索瘤的发生发展。因此,靶向KIF15可能是治疗脊索瘤的一种有前景的治疗策略。

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
KIF15在脊索瘤中的表达及其对脊索瘤发生发展的作用机制是什么?
核心机制
KIF15通过激活PI3K-AKT信号通路促进脊索瘤的发生发展。
主要证据
在细胞系中敲低KIF15抑制增殖、迁移,促进凋亡和周期阻滞;体内裸鼠移植瘤模型证实敲低KIF15抑制肿瘤生长;通路激活剂和抑制剂实验证实KIF15通过PI3K-AKT通路发挥作用。
研究意义
靶向KIF15可能是治疗脊索瘤的一种有前景的治疗策略。

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

临床样本与细胞系中KIF15表达检测

评估KIF15在脊索瘤组织及细胞系中的表达水平。

利用IHC检测不同病理分期脊索瘤组织中KIF15蛋白表达;通过qRT-PCR和Western blot检测HEK-293T、MUG-Chor1和U-CH1细胞中KIF15 mRNA和蛋白水平。

2

KIF15敲低细胞模型构建

建立KIF15敲低的脊索瘤细胞模型以研究其功能。

设计并合成针对KIF15的shRNA序列,构建BR-V-108载体,通过慢病毒转染MUG-Chor1和U-CH1细胞,并通过Western blot和荧光显微镜验证敲低效率。

3

体外细胞功能验证

验证KIF15敲低对脊索瘤细胞增殖、迁移、凋亡和细胞周期的影响。

利用MTT和CCK8检测细胞增殖;划痕愈合和Transwell实验检测迁移;流式细胞术检测凋亡和细胞周期。

4

体内裸鼠移植瘤模型验证

验证KIF15敲低在体内对肿瘤生长的影响。

将shCtrl或shKIF15转染的MUG-Chor1细胞皮下注射到裸鼠,监测肿瘤生长,并通过生物发光成像、肿瘤体积和重量评估。

5

机制验证:KIF15调控PI3K-AKT通路

探究KIF15调控脊索瘤发生发展的潜在分子机制。

利用PrimeView人类基因表达芯片进行KEGG通路富集分析,鉴定PI3K-AKT通路;使用AKT激活剂和PI3K抑制剂处理KIF15敲低或过表达的细胞,检测通路蛋白变化及细胞表型恢复情况。

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----
胎牛血清----
青霉素/链霉素----
EDTA抗原修复液Beyotime Biotechnology Co., Ltd.--
KIF15抗体Fine Test--
Ki-67抗体Abcam--
山羊抗兔IgG H&L(HRP)Abcam--
中性树脂China National Pharmaceutical Group Co., Ltd.--
BR-V-108载体Shanghai Yibeirui Biomedical Science and Technology Co., Ltd.--
Lipofectamine 3000转染试剂Thermo FisherL3000015
TOP 10感受态细胞TIANGENCB104-03
TRIzol试剂Sigma-Aldrich--
M-MLV反转录试剂盒Promega--
SYBR Green Master Mix试剂盒Vazyme--
PVDF膜----
KIF15抗体Fine TestFNab04551
AKT抗体Proteintech10176-2-AP
磷酸化AKT抗体Proteintech66444-1-Ig
PI3K抗体Proteintech67071-1-Ig
磷酸化PI3K抗体Biossbs-3332R
GAPDH抗体BioworldAP0063
山羊抗兔二抗BeyotimeA0208
山羊抗小鼠二抗BeyotimeA0216
ECL Plus化学发光检测系统----
MTT试剂----
二甲基亚砜----
CCK-8试剂----
AKT激活剂----
LY294002----
GW406108X----
Annexin V-APCeBioscience--
碘化丙啶----
FACSCalibur流式细胞仪BD Biosciences--
IVIS Spectrum小动物活体成像系统PerkinElmer--
Nanodrop 2000分光光度计Thermo Scientific--
Agilent 2100生物分析仪Agilent--
Agilent RNA 6000 Nano试剂盒Agilent--
Affymetrix GeneChip PrimeView芯片Affymetrix--
Affymetrix Scanner 3000扫描仪Affymetrix--
GraphPad Prism 6GraphPad Software--

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
细胞系与培养
细胞系来源(ATCC)、培养基(RPMI-1640)、血清浓度(10% FBS)、抗生素使用(是否添加青霉素/链霉素)、培养条件(37°C、5% CO2)
阅读提示:Materials and methods, 2.2 Cell lines and cell culture
KIF15敲低
shRNA序列(shKIF15-1、-2、-3)、载体(BR-V-108)、转染试剂(Lipofectamine 3000)、转染效率(>80%)
阅读提示:Materials and methods, 2.4 Overexpression plasmids and lentivirus RNAi construction and transfection
细胞增殖检测
检测方法(MTT、CCK8)、细胞密度、孵育时间、检测波长(490 nm、450 nm)、重复次数(3次)
阅读提示:Materials and methods, 2.7 Cell proliferation detection
细胞迁移检测
划痕实验细胞密度(3.5×10^4/孔)、血清浓度(0.5% FBS)、时间点(24、48 h);Transwell上室密度(1×10^5/mL)、下室FBS浓度(30%)
阅读提示:Materials and methods, 2.8 Wound healing assay and 2.9 Transwell assay
凋亡与周期检测
凋亡染色(Annexin V-APC/PI)、周期染色(PI)、离心条件(1300 g、1200 g)、仪器(FACSCalibur)
阅读提示:Materials and methods, 2.10 Detection of cell apoptosis and cell cycle by FACS
体内模型
鼠种(BALB/c nude,雄性,4周龄)、每组数量(10只)、注射细胞数(4×10^6)、监测时长(18天)
阅读提示:Materials and methods, 2.11 Construction of nude mouse tumour formation model