CAF来源的miR-642a-3p通过靶向SERPINE1支持肝细胞癌细胞的迁移、侵袭和EMT

CAF-derived miR-642a-3p supports migration, invasion, and EMT of hepatocellular carcinoma cells by targeting SERPINE1.

作者信息Shuo Zhang, Gang Cao, Shuijie Shen, Yu Wu, Xiying Tan, Xiaoyan Jiang
PMID39544420
期刊PeerJ
发布时间2024-11-11
DOI10.7717/peerj.18428

实验完整度

包含体外共培养、功能获得/丧失实验、双荧光素酶报告实验、拯救实验及原位异种移植动物模型的验证,覆盖从机制到体内效果的多个独立证据层级。

主要模型

Huh7人肝癌细胞系 人肝癌CAFs共培养体系 BALB/c裸鼠原位肝肿瘤模型

重点核对

CAFs与Huh7细胞共培养时间:48小时 miR-642a-3p mimics/inhibitor及si-SERPINE1转染浓度:20 μM,转染时间:48小时 双荧光素酶报告实验中SERPINE1 3'UTR野生型与突变体质粒共转染 动物模型中AAV-shmiR-642a-3p注射剂量:2×10^11 vg,注射时间:接种后1周 原位注射Huh7-luc细胞密度:2×10^8 cells/mL,体积:100 μL

摘要

背景:癌症相关成纤维细胞(CAFs)与肝细胞癌(HCC)细胞相互作用促进HCC进展,但潜在机制仍不清楚。Serpin家族E成员1(SERPINE1)在HCC中的作用存在争议,而microRNAs(miRNAs)已知通过细胞间通讯调节肿瘤进展。因此,我们研究了miRNA/SERPINE1轴在CAFs与HCC细胞串扰中的潜在参与。方法:在这项研究中,使用多个miRNA数据库预测靶向SERPINE1 3'UTR的候选miRNA。通过RT-qPCR评估与CAFs共培养后Huh7细胞中miRNA和SERPINE1 mRNA的表达。使用SERPINE1 siRNA转染后检测Huh7细胞增殖和侵袭。使用CCK-8、伤口愈合、Transwell实验、Western blot和双荧光素酶报告实验检测CAF来源的miR-642a-3p/SERPINE1轴在HCC细胞中的功能。此外,使用原位异种移植模型研究miR-642a-3p敲低在HCC中的贡献。结果:与CAFs共培养的Huh7细胞中SERPINE1 mRNA表达降低,而miR-642a-3p表达增加。SERPINE1敲低增强了Huh7细胞的增殖和侵袭以及miR-642a-3p表达。miR-642a-3p过表达通过靶向SERPINE1促进Huh7细胞的迁移、侵袭和上皮-间质转化(EMT),而miR-642a-3p敲低产生相反效果。拯救实验证实SERPINE1敲低减弱了miR-642a-3p敲低对Huh7细胞迁移、侵袭和EMT的抑制作用。重要的是,miR-642a-3p敲低抑制了原位肝肿瘤的生长和EMT。结论:CAF来源的miR-642a-3p/SERPINE1轴促进了HCC细胞的迁移、侵袭和EMT,表明miR-642a-3p/SERPINE1轴可能成为HCC的潜在治疗靶点。

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
CAF来源的miRNA是否通过靶向SERPINE1促进肝细胞癌细胞的恶性进展?
核心机制
CAF分泌的miR-642a-3p靶向SERPINE1 3'UTR,抑制其表达,从而促进HCC细胞迁移、侵袭和EMT。
主要证据
体外共培养显示miR-642a-3p升高而SERPINE1降低;双荧光素酶报告实验验证直接结合;功能实验和拯救实验证实miR-642a-3p通过抑制SERPINE1促进迁移、侵袭和EMT;原位模型证实miR-642a-3p敲低抑制肿瘤生长和EMT。
研究意义
研究表明miR-642a-3p/SERPINE1轴可作为HCC的潜在治疗靶点,并丰富了SERPINE1在HCC中的复杂功能。

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

CAFs与Huh7细胞共培养及SERPINE1表达验证

验证CAFs对Huh7细胞SERPINE1表达的影响。

将CAFs与Huh7细胞在transwell系统中共培养48小时,以无CAFs的transwell作为对照,然后通过RT-qPCR检测SERPINE1 mRNA水平。

2

SERPINE1敲低对Huh7细胞增殖和侵袭的影响

探究SERPINE1在Huh7细胞增殖和侵袭中的功能。

将SERPINE1 siRNA或si-NC转染入Huh7细胞48小时,通过CCK-8实验检测细胞增殖,通过Transwell实验检测细胞侵袭。

3

miRNA生物信息学预测与筛选

预测并筛选靶向SERPINE1的候选miRNA。

使用starBase、miRwalk、TargetScan和miRDB数据库预测靶向SERPINE1 3'UTR的miRNA,并通过Venn图取交集,然后通过共培养RT-qPCR验证候选miRNA的表达变化。

4

miR-642a-3p靶向SERPINE1的验证

验证miR-642a-3p与SERPINE1 3'UTR的直接结合。

构建pmirGLO-SERPINE1-WT和MUT质粒,与miR-642a-3p mimics或NC共转染293T细胞,48小时后用双荧光素酶报告实验检测荧光活性。

5

miR-642a-3p对Huh7细胞迁移、侵袭和EMT的影响

评估miR-642a-3p在Huh7细胞迁移、侵袭和EMT中的作用。

将miR-642a-3p mimics、inhibitor或相应NC转染入Huh7细胞48小时,通过伤口愈合实验检测迁移,Transwell实验检测侵袭,Western blot检测EMT标志物蛋白表达。

6

拯救实验

确认miR-642a-3p通过抑制SERPINE1发挥作用。

在Huh7细胞中共转染miR-642a-3p inhibitor和SERPINE1 siRNA,检测迁移、侵袭和EMT标志物表达,比较与单独inhibitor的效果。

7

原位异种移植模型验证

评估miR-642a-3p敲低对体内肿瘤生长和EMT的影响。

将Huh7-luc细胞原位注射到裸鼠肝脏,一周后注射AAV-shmiR-642a-3p或AAV-vector,观察肿瘤生长,通过HE染色、免疫组化Ki67、RT-qPCR和Western blot分析。

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
DMEM培养基KeyGEN BioTECH--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素KeyGEN BioTECH--
Transwell小室Corning Incorporated--
基质胶BD--
Lipofectamine™ 3000转染试剂Invitrogen--
Opti-MEM培养基----
P3000™试剂----
CCK-8细胞增殖检测试剂盒KeyGEN BioTECH--
ELx800酶标仪BioTek--
IX51显微镜Olympus--
结晶紫Sigma--
TRIzol试剂Invitrogen--
Nano100分光光度计Hangzhou Allsheng Instruments Co., Ltd.--
PrimeScript™ RT试剂盒Takara--
Bulge-Loop™ miRNA RT-PCR Starter KitRiboBio--
SYBR Green PCR预混液Takara--
StepOnePlus实时荧光定量PCR系统ABI--
总蛋白提取试剂盒KeyGEN BioTECH--
BCA蛋白定量试剂盒KeyGEN BioTECH--
PVDF膜----
SERPINE1抗体Abcamab222754
E-cadherin抗体Abcamab76055
N-cadherin抗体Proteintech66219-1-Ig
vimentin抗体Biossbsm-33170m
GAPDH抗体Abcamab9485
抗兔IgG二抗Abcamab6721
ECL检测试剂盒KeyGEN BioTECH--
ChemiDoc Touch 1708370成像系统Bio-Rad1708370
Dual-Glo®荧光素酶试剂Promega--
Dual-Glo® Stop & Glo®试剂Promega--
Tecan Spark酶标仪Tecan--
BALB/c裸鼠Shanghai Lingchang Biotechnology Co., Ltd.--
Huh7-luc细胞Shanghai Zhong Qiao Xin Zhou Biotechnology Co., Ltd.--
AAV-shmiR-642a-3p----
SLIDEVIEW VS200研究型玻片扫描仪Olympus--
Ki67抗体Abcamab16667
HRP标记二抗MXB Biotechnologies--

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
共培养实验
CAFs与Huh7细胞的共培养时间(48小时)及transwell系统设置
阅读提示:Methods - Cell culture
细胞转染
miR-642a-3p mimics/inhibitor/si-SERPINE1的浓度(20 μM)、转染时间(48小时)及转染试剂(Lipofectamine™ 3000)
阅读提示:Methods - Cell transfection
双荧光素酶报告实验
293T细胞共转染的质粒(WT/MUT)和miR-642a-3p mimics或NC,转染时间48小时
阅读提示:Methods - Dual-luciferase reporter assay
动物实验
小鼠品系(BALB/c裸鼠)、周龄(4-6周)、性别(雄性)、每组数量(5只)、细胞注射剂量(2×10^8 cells/mL,100 μL)、AAV注射剂量(2×10^11 vg)及时间(接种后1周)
阅读提示:Methods - Animal model
免疫组织化学
Ki67抗体稀释度(1:50)及染色步骤
阅读提示:Methods - Immunohistochemistry