TFAP2A调控SGPP2转录促进脂质蓄积并激活Wnt/β-catenin信号通路,从而促进肺腺癌的恶性进展。

TFAP2A regulates SGPP2 transcription to promote lipid accumulation and activate the Wnt/β-catenin signaling pathway to promote malignant progression in lung adenocarcinoma.

作者信息Qingqing Li, Jiangying Li, Cui Zhang, Yuxuan Deng, Bowen Yang, Li Ma, Yuxiang Liu, Chunliang Wang, Linlin Xu, Jinhong Mei
PMID41782112
发布时间2026-03-04
DOI10.1186/s12967-026-07949-x

实验完整度

包含临床样本IHC、细胞功能实验、体内裸鼠异种移植、ChIP和双荧光素酶等机制验证,证据层级完整。

主要模型

LUAD细胞系(A549、H1299、PC9) 人支气管上皮细胞系BEAS-2B 人胚胎肾细胞系293T BALB/c裸鼠皮下异种移植瘤模型

重点核对

SGPP2在LUAD组织和细胞系中表达上调,且与淋巴结转移相关(p=0.001) SGPP2敲低或过表达对LUAD细胞增殖、迁移、侵袭及EMT的影响 外源性S1P对SGPP2敲低后细胞增殖、迁移和Wnt/β-catenin通路的影响 TFAP2A与SGPP2启动子结合并通过ChIP和双荧光素酶实验验证 SGPP2过表达在裸鼠皮下移植瘤模型中的促肿瘤生长作用

摘要

背景\n肺腺癌(LUAD)是全球癌症相关死亡的主要原因,迫切需要额外的分子生物标志物和治疗靶点。转录因子AP-2α(TFAP2A)在LUAD中高表达,并与不良预后相关。鞘氨醇-1-磷酸磷酸酶2(SGPP2/SPP2)已被发现在多种癌症类型中参与肿瘤进展;然而,其在LUAD细胞中的功能作用和潜在机制仍不清楚。\n方法\n进行生物信息学分析以阐明SGPP2和TFAP2A的表达模式。采用实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)、蛋白质印迹(WB)和免疫组织化学(IHC)检测mRNA和蛋白表达水平。使用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)实验、5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(EdU)实验、集落形成实验和流式细胞术评估细胞增殖和细胞周期进程。使用transwell和伤口愈合实验评估迁移和侵袭能力。通过测量甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)水平,使用油红O和尼罗红荧光染色评估脂质代谢。通过染色质免疫沉淀(ChIP)和双荧光素酶报告基因实验证实TFAP2A与SGPP2启动子之间的调控关系。使用免疫共沉淀(CoIP)实验研究蛋白质-蛋白质相互作用。使用裸鼠异种移植模型检查体内致瘤潜力。\n结果\nSGPP2和TFAP2A在LUAD中上调。高SGPP2表达与淋巴结转移密切相关。功能实验表明,SGPP2促进LUAD细胞增殖、迁移和上皮-间质转化(EMT)。在生理条件下,TFAP2A在LUAD细胞中转录激活SGPP2,而SGPP2反向抑制TFAP2A表达。下游通路分析显示,SGPP2过表达下调SGPP1表达,导致细胞内鞘氨醇-1-磷酸(S1P)水平升高。这进而促进细胞内脂质积累和糖原合成酶激酶3β(GSK3β)在Ser9位点的磷酸化,从而促进β-catenin的核转位。因此,CyclinD1表达上调,最终驱动LUAD进展。\n结论\nSGPP2和TFAP2A在LUAD中高表达。SGPP2受TFAP2A反式激活,调节S1P水平,促进脂质积累并激活Wnt/β-catenin信号通路,从而促进肺腺癌的进展。

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
本研究旨在探讨SGPP2在肺腺癌中的表达、功能及其上游调控机制,特别是TFAP2A对SGPP2转录的调控以及SGPP2在脂质代谢和Wnt/β-catenin信号通路中的作用。
核心机制
TFAP2A转录激活SGPP2,SGPP2通过下调SGPP1增加细胞内S1P水平,促进脂质蓄积并激活Wnt/β-catenin信号通路(GSK3β Ser9磷酸化、β-catenin核转位、CyclinD1上调),从而驱动LUAD恶性进展。
主要证据
临床样本IHC显示SGPP2高表达与淋巴结转移相关;细胞功能实验(CCK-8、EdU、集落形成、transwell、伤口愈合等)证明SGPP2促进增殖、迁移和EMT;ChIP和双荧光素酶实验证实TFAP2A直接结合SGPP2启动子;裸鼠异种移植实验证实SGPP2过表达促进肿瘤生长。
研究意义
本研究首次全面阐明SGPP2在LUAD中的作用和机制,确定了“TFAP2A-SGPP2-脂质代谢-Wnt/β-catenin”调控轴作为LUAD进展的核心驱动因素,为LUAD预后评估提供新的分子标志物,并为精准靶向治疗提供潜在靶点。

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

生信分析揭示SGPP2表达与预后

筛选LUAD与正常组织差异表达基因,明确SGPP2表达模式及其与预后的关联。

基于GEO数据集(GSE75037、GSE116959、GSE118370)进行差异表达分析、PPI网络构建、GSEA通路富集;利用TCGA-LUAD数据及KM-plotter、GEPIA2等数据库分析SGPP2表达与患者生存的关系。

2

临床样本中验证SGPP2表达

验证SGPP2在LUAD组织中的蛋白表达水平并分析其临床病理意义。

对135对石蜡包埋的LUAD组织及6对新鲜组织进行IHC和WB检测,结合临床资料分析SGPP2表达与各临床特征及预后的相关性。

3

细胞水平验证SGPP2功能

评估SGPP2对LUAD细胞增殖、周期、迁移、侵袭和EMT的影响。

通过慢病毒在A549、H1299和PC9细胞中敲低或过表达SGPP2,进行CCK-8、EdU、集落形成、流式细胞周期、transwell、伤口愈合等实验,并用WB检测EMT相关蛋白。

4

验证SGPP2对Wnt/β-catenin通路的激活

验证SGPP2是否通过调控Wnt/β-catenin信号通路影响LUAD恶性表型。

WB检测β-catenin、p-GSK3β(Ser9)、CyclinD1等蛋白表达;使用XAV939抑制剂处理SGPP2过表达细胞,观察增殖、迁移和侵袭的改变。

5

脂质代谢表型评估

检测SGPP2对LUAD细胞内脂质积累及脂质合成相关蛋白的影响。

油红O和尼罗红染色观察脂滴;检测TG、TC水平;ELISA检测S1P水平;WB检测SKI1、SREBP1、FASN、SCD1等蛋白。

6

研究S1P的作用

探究外源性S1P是否能逆转SGPP2敲低对细胞表型及Wnt/β-catenin通路的影响。

在SGPP2敲低细胞中加入外源性S1P,检测增殖、迁移、侵袭及通路蛋白变化。

7

验证TFAP2A对SGPP2的转录调控

确认TFAP2A是否直接结合SGPP2启动子并转录激活SGPP2。

用siRNA敲低TFAP2A、慢病毒过表达TFAP2A,检测SGPP2表达;通过ChIP和双荧光素酶报告基因实验验证TFAP2A与SGPP2启动子的结合。

8

探究TFAP2A-SGPP2轴的调控关系

验证TFAP2A通过调节SGPP2影响LUAD细胞恶性表型及通路。

敲低TFAP2A并同时过表达SGPP2,观察细胞增殖、迁移、脂质积累和Wnt/β-catenin通路变化,验证TFAP2A的作用部分依赖SGPP2。

9

体内功能验证

评估SGPP2过表达在体内对肿瘤生长的影响。

将oe-NC或oe-SGPP2的PC9细胞皮下接种到BALB/c裸鼠,测量肿瘤体积和重量,并通过WB、IHC和尼罗红染色检测相关蛋白和脂质积累。

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
SGPP2抗体Raybiotech102-23119
β-catenin抗体ImmunowayT0300R
Ki67抗体AbclonalA2094
胎牛血清Excell Bio900−108
嘌呤霉素SolarbioP8230
TurboFect转染试剂Thermo Fisher ScientificR0531
AxyPrep总RNA小提试剂盒AxygenAP-MN-MS-RNA-250
HiScript II Q RT SuperMix反转录试剂盒VazymeR223-01
ChamQ SYBR qPCR预混液VazymeQ341-02
RIPA裂解液SolarbioR0020
蛋白磷酸酶抑制剂混合物SolarbioP1260
BCA蛋白定量试剂盒VazymeE112-02
SDS-PAGE上样缓冲液SolarbioP1016
PVDF膜MilliporeISEQ00010
GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
β-actin抗体Proteintech66009-1-Ig
SGPP2抗体Raybiotech102-23119
TFAP2A抗体Proteintech13019-3-AP
PCNA抗体Proteintech10205-2-AP
CyclinD1抗体Proteintech26939-1-AP
CyclinB1抗体Proteintech55004-1-AP
MMP9抗体AffinityAF5228
E-cadherin抗体Proteintech20874-1-AP
N-cadherin抗体Proteintech22018-1-AP
Vimentin抗体Proteintech10366-1-AP
β-catenin抗体ImmunowayPT0300R
GSK3β抗体ImmunowayYM1273
p-GSK3β (Ser9)抗体ImmunowayPT0078R
Histone H3抗体Proteintech17168-1-AP
SREBP1抗体Proteintech14088-1-AP
FASN抗体ImmunowayPT0554R
SCD1抗体ImmunowayYN2991
SGPP1抗体ImmunowayYN4019
SKI1抗体ImmunowayYT4309
山羊抗兔/小鼠IgG二抗BioworldBS13278/BS12478
CCK-8试剂BiossBA00208
结晶紫草酸铵溶液SolarbioG1062
Cell-Light EdU Apollo488体外试剂盒RIBOBIOC10310-3
Transwell小室BD353097
BD Matrigel基底膜基质胶Corning356234
胰蛋白酶SolarbioT1350
细胞周期检测试剂盒DojindoC543
油红O染色试剂盒SolarbioG1262
脂质荧光染色试剂盒SolarbioG1264
Triton X-100Solarbio9002-93-1
总胆固醇检测试剂盒NjjcbioA111-1-1
甘油三酯检测试剂盒NjjcbioA110-1-1
S1P ELISA试剂盒Fine Test BiotechEH2564
ChIP-IT® Express酶法试剂盒Active Motif53009
双荧光素酶报告基因检测试剂盒Yeasen11402ES60
蛋白A/G磁珠MCEHY-K0202
抗GFP抗体Proteintech50430-2-AP/66002-1-Ig
抗HA抗体Proteintech51064-2-AP/66006-2-Ig
BALB/c裸鼠----

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
临床样本分析
样本来源:135对石蜡包埋LUAD组织及6对新鲜组织;IHC评分标准及最佳截断值的确定。
阅读提示:见Methods中的“Clinical specimens”和“Immunohistochemistry”部分以及Figure 1 legend。
细胞培养和处理
细胞系来源(A549、H1299、PC9、BEAS-2B、293T);慢病毒载体构建(shSGPP2、SGPP2过表达、TFAP2A过表达);puromycin筛选浓度2 μg/mL;siRNA转染浓度和转染试剂用量。
阅读提示:见Methods中的“Cell culture and transfection”部分。
细胞增殖和周期实验
CCK-8检测时间点(0、1、2、3天);EdU细胞密度(5.0×10^3 cells/well);集落形成细胞密度(1.5×10^3 cells/well)和培养时间(10-14天);细胞周期检测细胞密度(2.0×10^5 cells/well)。
阅读提示:见Methods中的“CCK-8 assay”、“EdU assay”、“Colony formation assay”、“Cell cycle assays”部分。
迁移和侵袭实验
transwell细胞浓度(3.5×10^5 cells/mL);上室是否包被Matrigel;下室FBS浓度(20%);孵育时间(36-48h);划痕实验观察时间点(0和24h)。
阅读提示:见Methods中的“Transwell assay”和“Wound healing assay”部分。
脂质代谢检测
TG和TC检测试剂盒(Njjcbio)及样品处理;油红O和尼罗红染色的具体流程;细胞裂解液中S1P ELISA检测(EH2564)。
阅读提示:见Methods中的“Lipid staining”和“Detection of intracellular triglyceride (TG) and total cholesterol (TC) levels”和“ELISA”部分。
Wnt/β-catenin通路检测
XAV939的浓度和处理时间(文中未明确);β-catenin核转位的检测方法(WB分离核浆)。
阅读提示:见Results中的“High SGPP2 expression activates the Wnt/β-catenin signaling pathway”及Figure 4 legend。
转录调控机制
ChIP实验中酶切片段大小(200-1000bp);TFAP2A抗体(13019-3-AP);双荧光素酶实验使用pGL3载体,293T细胞,共转染oe-TFAP2A和SGPP2-WT/MUT。
阅读提示:见Methods中的“Chromatin immunoprecipitation (ChIP) assay”和“Dual-luciferase reporter assay”部分。
体内动物实验
BALB/c裸鼠周龄(4周);细胞接种数量和方式(oe-NC或oe-SGPP2 PC9细胞皮下注射);肿瘤体积测量频率(每3天);终止标准(平均直径15mm)。
阅读提示:见Methods中的“Subcutaneous tumor xenograft model in nude mice”部分。