FTO通过调节Hippo/YAP1信号通路减轻顺铂在KGN颗粒细胞样肿瘤细胞中的细胞毒性

FTO attenuates the cytotoxicity of cisplatin in KGN granulosa cell-like tumour cells by regulating the Hippo/YAP1 signalling pathway.

作者信息Rongli Wang, Feiyan Cheng, Xinyuan Yang
PMID38491479
发布时间2024-03-15
DOI10.1186/s13048-024-01385-5

实验完整度

包含体外细胞模型(KGN细胞系),通过过表达、敲低、药物抑制剂干预,结合流式、Western blot、qRT-PCR、免疫荧光、CCK-8等多层级验证。

主要模型

KGN细胞系(人卵巢颗粒细胞系) 顺铂诱导损伤的KGN细胞模型

重点核对

KGN细胞培养条件:DMEM/F12+10%FBS,37°C,5% CO2 顺铂处理浓度:0、1、5、10 μM FTO过表达载体:pCAG-FTO(human)-3×FLAG,转染剂量:3.0 μg FTO敲低siRNA:50 nM,转染试剂:Lipofectamine 2000 VP处理:浓度未明确说明(文中未明确说明)

摘要

卵巢早衰(POF)是40岁以下女性的一种毁灭性疾病。化疗,尤其是使用顺铂,已被证明可促进原始卵泡和次级卵泡中颗粒细胞的凋亡,导致POF。我们先前的研究表明,脂肪量和肥胖相关(FTO)基因在保护颗粒细胞免受顺铂诱导的细胞毒性中发挥重要作用。多项研究表明,Hippo/YAP信号通路在调节细胞凋亡和增殖中发挥重要作用。此外,YAP1是Hippo信号通路的主要下游靶标,受Hippo信号通路的负调控。然而,Hippo/YAP信号通路是否参与FTO对颗粒细胞的保护作用尚未确定。在本研究中,我们发现顺铂处理后,颗粒细胞凋亡呈浓度依赖性增加,同时FTO和YAP1表达下调。此外,FTO过表达降低了顺铂诱导的颗粒细胞凋亡,抑制了Hippo/YAP激酶级联诱导的YAP1磷酸化,并促进了YAP1进入细胞核。YAP1的下游靶标(CTGF、CYR61和ANKRD1)也增加。siRNA介导的FTO下调促进了顺铂诱导的颗粒细胞凋亡,激活了Hippo/YAP激酶级联,并抑制了YAP1进入细胞核。这些效应被YAP1小分子抑制剂verteporfin(VP)完全逆转。综上所述,这些数据表明,FTO-YAP1在调节顺铂诱导的受损颗粒细胞增殖中发挥积极作用。

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
Hippo/YAP1信号通路是否参与FTO对顺铂诱导的颗粒细胞损伤的保护作用?
核心机制
FTO通过抑制Hippo/YAP激酶级联的磷酸化,促进YAP1核转位,进而上调其下游靶基因CTGF、CYR61和ANKRD1的表达,从而抑制颗粒细胞凋亡并促进增殖。
主要证据
在顺铂处理的KGN细胞中,FTO过表达降低凋亡蛋白BAX和cleaved-caspase3表达,升高抗凋亡蛋白Bcl-2,增加YAP1表达和核定位,下调p-YAP1/YAP1比值;而FTO敲低则产生相反效应,且YAP1抑制剂VP可逆转FTO的保护作用。
研究意义
该研究首次证明FTO/YAP1轴在调控顺铂诱导的KGN细胞增殖和凋亡中发挥重要作用,为减轻顺铂生殖毒性、防治卵巢早衰提供了潜在靶点。

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

顺铂诱导KGN细胞凋亡及FTO/YAP1表达变化

观察顺铂对KGN细胞凋亡的影响及FTO和Hippo/YAP通路蛋白的表达变化。

用不同浓度顺铂(0、1、5、10 μM)处理KGN细胞,通过流式细胞术检测凋亡率,Western blot检测FTO、BAX、Bcl-2、cleaved-caspase3、MST1、LATS1、YAP1及磷酸化水平,免疫荧光检测YAP1表达和定位。

2

FTO过表达对KGN细胞凋亡和Hippo/YAP通路的影响

验证FTO过表达是否能抑制KGN细胞凋亡并调节Hippo/YAP信号通路。

将FTO过表达质粒(pCAG-FTO(human)-3×FLAG)转染KGN细胞,以空载体为阴性对照,通过Western blot检测凋亡相关蛋白和Hippo/YAP通路蛋白,qRT-PCR检测下游靶基因mRNA水平,免疫荧光检测YAP1核定位。

3

FTO敲低对KGN细胞凋亡和Hippo/YAP通路的影响

验证FTO敲低是否能促进KGN细胞凋亡并激活Hippo/YAP信号通路。

将FTO siRNA转染KGN细胞,通过Western blot检测凋亡相关蛋白和Hippo/YAP通路蛋白,qRT-PCR检测下游靶基因mRNA水平,免疫荧光检测YAP1核定位。

4

VP对FTO保护作用的影响

验证YAP1抑制剂VP是否能逆转FTO对顺铂诱导损伤的KGN细胞的保护作用。

在顺铂诱导损伤的KGN细胞中,过表达FTO并给予VP处理,通过CCK-8检测细胞活力,流式细胞术检测凋亡,Western blot检测凋亡和Hippo/YAP通路蛋白,免疫荧光检测YAP1核定位。

5

VP对FTO敲低效应的增强作用

验证YAP1抑制剂VP是否能增强FTO敲低对顺铂诱导损伤的KGN细胞的促凋亡作用。

在顺铂诱导损伤的KGN细胞中,敲低FTO并给予VP处理,通过CCK-8检测细胞活力,流式细胞术检测凋亡,Western blot检测凋亡和Hippo/YAP通路蛋白,免疫荧光检测YAP1核定位。

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/F12培养基Hyclone--
胎牛血清Sijiqing--
0.25%胰蛋白酶-EDTAThermo Fisher Scientific--
顺铂Sigma-Aldrich--
FTO质粒Miaoling--
小干扰RNARiboBio--
Lipofectamine 2000Thermo Fisher Scientific--
verteporfinMedChemExpress--
抗FTO抗体Abcamab126205
抗MST1抗体Proteintech22245-1-AP
抗磷酸化MST1 (Thr183)/MST2 (Thr180)抗体CST49332
抗LATS1抗体Proteintech17049-1-AP
抗磷酸化LATS1 (Ser909)抗体CST9157
抗YAP1 (D8H1X)抗体CST14074
抗磷酸化YAP (Ser127) (D9W2I)抗体CST13008
抗BAX抗体Proteintech50599-2-Ig
抗Bcl-2抗体Proteintech12789-1-AP
抗PCNA抗体Proteintech10205-2-AP
抗β-actin抗体Proteintech66099-1-Ig
抗cleaved-caspase 3抗体CST9661S
膜联蛋白V-PE/7-AADBD Biosciences--
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
ECL化学发光试剂盒Millipore--
Trizol试剂Invitrogen--
SYBR Premix ExTaq™Takara--
StepOne实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
CCK-8试剂盒Dojindo--
酶标仪(型号550)Bio-Rad--
Triton X-100Beyotime--
牛血清白蛋白----
抗YAP1抗体Proteintech--
Alexa Fluo488Invitrogen--
DAPI----
流式细胞仪Benton Dickinson--
荧光显微镜Olympus--
GraphPad Prism 5GraphPad 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
细胞培养
培养基:DMEM/F12+10%FBS;温度:37°C;CO2浓度:5%;传代频率:每两天;接种密度:2×10^5/孔(6孔板)
阅读提示:Materials and methods, 'The KGN cells culture and treatment'
顺铂处理
顺铂浓度:0, 1, 5, 10 μM;溶剂:0.9%盐水;储存:4°C避光
阅读提示:Materials and methods, 'The KGN cells culture and treatment'
FTO过表达
质粒:pCAG-FTO(human)-3×FLAG;用量:3.0 μg/孔;转染试剂:Lipofectamine 2000 3 μL/孔;细胞融合度:60-80%
阅读提示:Materials and methods, 'FTO protein overexpression and knockdown'
FTO敲低
siRNA浓度:50 nM;转染试剂:Lipofectamine 2000 3 μL/孔;siRNA序列需验证
阅读提示:Materials and methods, 'FTO protein overexpression and knockdown'
凋亡检测
Annexin V-PE/7-AAD染色;离心1000 rpm/min 5 min;冰PBS洗两次;孵育15 min(室温避光);上机检测
阅读提示:Materials and methods, 'Flow cytometry assay for cell apoptosis'
Western blot
蛋白上样量:30 μg;SDS-PAGE胶浓度:10%;封闭液:5%脱脂牛奶;一抗4°C孵育过夜;二抗室温1 h;ECL显色
阅读提示:Materials and methods, 'Western blotting analysis'
qRT-PCR
RNA提取:Trizol;逆转录;SYBR Premix ExTaq™;StepOne系统;2^-ΔΔCt法;引物序列见原文
阅读提示:Materials and methods, 'RNA extraction and qRT-PCR assay'
细胞增殖检测
细胞数:1×10^4/孔(96孔板);CCK-8试剂:10 μL/孔;孵育:37°C,2 h;检测波长:450 nm
阅读提示:Materials and methods, 'Cell proliferation assay'
免疫荧光
固定:4%多聚甲醛 0.5 h;透化:0.5% Triton X-100 0.5 h;封闭:5% BSA 1 h;一抗孵育:4°C过夜;二抗:Alexa Fluo488 1 h;DAPI 0.5 h
阅读提示:Materials and methods, 'Immunofluorescence assay'
统计分析
重复次数≥3;数据以mean±SEM表示;t检验或单因素方差分析+Tukey检验
阅读提示:Materials and methods, 'Statistical analysis'