GluOC通过ROCK1信号通路促进三阴性乳腺癌的增殖和转移

GluOC promotes proliferation and metastasis of TNBC through the ROCK1 signaling pathway.

作者信息Jiaojiao Xu, Keting Dong, Xue Bai, Miao Zhang, Qian Du, Lei Chen, Jianhong Yang
PMID39054484
发布时间2024-07-25
DOI10.1186/s12935-024-03445-8

实验完整度

包含转录组分析、体外细胞功能实验、抑制剂干预及体内裸鼠模型,并进行了分子机制验证。

主要模型

MDA-MB-231乳腺癌细胞系 BALB/c裸鼠异种移植模型

重点核对

GluOC浓度为160 ng/mL(体外处理) ROCK1抑制剂Y-27632 (MCE, HY-10071)的使用 JAK2抑制剂TG-101209和AKT抑制剂MK-2206的使用 体内GluOC剂量为1 ng和3 ng 每组裸鼠数量为7只

摘要

背景:三阴性乳腺癌(TNBC)是一种雌激素受体、孕激素受体和人表皮生长因子受体2均阴性的乳腺癌,恶性程度高、侵袭性强,缺乏相应的靶向治疗,预后相对较差。因此,了解TNBC发生发展的机制并制定有效的诱导细胞死亡的治疗策略仍然是TNBC治疗的紧迫任务。研究表明,未羧化骨钙素可促进前列腺癌、肺腺癌和TNBC细胞的增殖,但GluOC影响TNBC生长和转移的机制需要进一步研究。方法:使用MDA-MB-231乳腺癌细胞进行体外细胞分析。通过RNA测序鉴定关键靶分子或通路,通过划痕实验、Transwell实验、细胞粘附实验和Western blot检测迁移能力。使用荧光染色、集落检测、qRT-PCR和流式细胞术检测细胞凋亡、氧化应激、细胞周期和癌细胞干性,并采用BALB/C裸鼠异种移植模型进行体内分析。结果:本研究表明,GluOC通过ROCK1/MYPT1/MLC2信号通路促进MDA-MB-231乳腺癌细胞的迁移,并通过ROCK1/JAK2/PIK3CA/AKT信号通路促进TNBC细胞增殖。裸鼠实验证明,GluOC促进了荷瘤小鼠肿瘤细胞的增殖和转移,进一步阐明了TNBC生长和侵袭的分子机制。结论:我们的发现强调了GluOC在驱动TNBC进展中的重要性及其与患者不良预后的关联。本研究阐明了GluOC对TNBC生长的功能作用,为TNBC的分子基础提供了见解,并可能为开发靶向治疗以改善患者预后提供新思路。

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
GluOC是否通过特定信号通路促进三阴性乳腺癌(TNBC)的增殖和转移?
核心机制
GluOC通过激活ROCK1/MYPT1/MLC2信号通路促进细胞迁移,并通过ROCK1/JAK2/PIK3CA/AKT信号通路促进细胞增殖。
主要证据
体外实验显示GluOC促进MDA-MB-231细胞迁移、抑制凋亡、减少ROS、促进细胞周期进展和干性,这些效应被ROCK1抑制剂Y-27632逆转;体内实验显示3 ng GluOC促进肿瘤生长和肺转移,并上调肿瘤组织中ROCK1和P-PIK3CA等蛋白表达。
研究意义
该研究为TNBC的发病机制提供了新见解,并可能为开发靶向治疗以改善患者预后提供新思路。

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

转录组分析

鉴定GluOC处理后的差异表达基因和富集通路,寻找关键靶分子

将MDA-MB-231细胞分为对照组和160 ng/mL GluOC处理组,进行RNA测序,筛选DEGs并进行KEGG通路富集分析。

2

体外迁移功能验证

验证GluOC是否通过ROCK1促进细胞迁移

使用划痕实验、Transwell实验和细胞粘附实验检测GluOC和ROCK1抑制剂Y-27632处理后的细胞迁移能力变化。

3

凋亡与氧化应激检测

探究GluOC是否通过ROCK1抑制凋亡和氧化应激

通过Hoechst染色、Annexin V-FITC/PI双染、ROS检测、SOD检测、JC-1染色等方法评估细胞凋亡和氧化应激水平。

4

细胞周期和干性检测

验证GluOC是否通过ROCK1影响细胞周期和干性

通过qRT-PCR和Western blot检测细胞周期相关基因和干性标记物表达,并用流式细胞术分析细胞周期分布。

5

体内裸鼠模型验证

验证GluOC在体内对肿瘤生长和转移的影响

将MDA-MB-231细胞接种于BALB/c裸鼠皮下,成瘤后给予不同剂量GluOC,监测肿瘤生长,并通过HE染色、IHC、qRT-PCR等检测肿瘤增殖和转移。

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
Y-27632MCEHY-10071
Transwell小室Corning Costar--
胎牛血清VivaCellC04001-500
结晶紫溶液Solarbio#G1064
Hoechst 33258SolarbioC0021
Annexin V/FITCSolarbioCA1020
碘化丙啶染色液BeyotimeC1052
H2DCFH-DASolarbioCA1410
SOD WST-1检测试剂盒SolarbioBC5165
JC-1Lablead BiotechJ22202
BCA蛋白定量试剂盒Lablead BiotechB5001
β-actin抗体CohesionCPA9066
ROCK1抗体Cell Signaling Technology#4035
P-MYPT1抗体Cell Signaling Technology#5163
MYPT1抗体Cell Signaling Technology#2634
P-MLC2抗体Cell Signaling Technology#3671
MLC2抗体AbmartT55708
Bcl-2抗体Cell Signaling Technology#15071
Bax抗体Cell Signaling Technology#2772
Cleaved-caspase3抗体WanleibioWL01992
Caspase3抗体Cell Signaling Technology#14220
Cleaved-caspase9抗体Cell Signaling Technology#9505T
Caspase9抗体Cell Signaling Technology#9508
Nrf2抗体AbmartTA0639S
HO-1抗体WanleibioWL02400
CDK1抗体Abcamab13327
Cyclin A2抗体AbcamAB181591
Cyclin B1抗体Cell Signaling Technology#12231
OCT4抗体WanleibioWL03686
NANOG抗体WanleibioWL03273
SOX2抗体WanleibioWL03767
P-JAK2抗体WanleibioWL02997
JAK2抗体WanleibioWL02188
P-PIK3CA抗体Biossbs-5570R
PIK3CA抗体Biossbs-2067R
P-AKT抗体Cell Signaling Technology#4060
AKT抗体Abcam179463
P-CREB抗体AbmartTN23982
CREB抗体Cell Signaling Technology#9197
山羊抗兔IgG (H+L)-HRPLablead BiotechS0101
山羊抗小鼠IgG (H+L)-HRPLablead BiotechS0100
ECL检测试剂盒Bio-Rad#170-5060
RNA简单总RNA提取试剂盒Tiangen BiotechDP419
Hifair III第一链cDNA合成SuperMixYeasen Biotechnology11141ES60
SYBR Green qPCR试剂盒TransGen BiotechAQ132-24
基质胶文中未明确说明--
骨钙素ELISA试剂盒Cloud-Clone CorpSEA471Mu
ALT/GPT检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC009-2-1
AST/GOT检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC010-2-1
Ki67抗体Cell Signaling Technology#12202
DAB显色液SolarbioDA1010
OCT包埋剂SAKURA4583
Masson三色染色试剂盒SolarbioG1340

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
细胞培养与处理
MDA-MB-231细胞系;GluOC浓度160 ng/mL;处理时间24小时
阅读提示:Materials and Methods中Transcriptomic analysis和Cell culture相关描述
迁移实验
划痕实验细胞密度约90%;Transwell上室细胞密度1×10^3/孔;下室含10% FBS;处理时间24小时
阅读提示:Materials and Methods中Wound healing和Cell migration assay
凋亡与氧化应激
Y-27632浓度;Hoechst 33258浓度10 μg/mL;Annexin V/FITC用量5 μL;H2DCFH-DA浓度10 μmol/L;SOD检测试剂盒使用
阅读提示:Materials and Methods中Apoptosis assay和Detection of reactive oxygen species (ROS)
细胞周期
PI染色液(Beyotime, C1052);细胞处理时间24小时;流式细胞术分析
阅读提示:Materials and Methods中Cell-cycle analysis
体内动物模型
BALB/c裸鼠(6周龄雌性);细胞接种量5×10^5;GluOC剂量1 ng和3 ng;每组7只;肿瘤体积测量方法
阅读提示:Materials and Methods中Mouse xenograft model和Results中GluOC promotes the growth of breast cancer in nude mice