锌指蛋白468上调TFAM促进乳腺癌细胞恶性生长和顺铂耐药

Zinc finger protein 468 up-regulation of TFAM contributes to the malignant growth and cisplatin resistance of breast cancer cells.

作者信息Zhaoyang Jia, Feng Wang, Gongzhuo Li, Ping Jiang, Yuanxiu Leng, Longzhu Ke, Li Luo, Wei Gao
PMID38429817
期刊Cell Div
发布时间2024-03-01
DOI10.1186/s13008-024-00113-1

实验完整度

包含TCGA数据库临床分析、患者组织免疫印迹、细胞系体外功能实验(CCK-8、克隆形成、Transwell、凋亡)、机制验证(RT-qPCR、免疫印迹、双荧光素酶、ChIP-qPCR)以及TFAM回补/敲低挽救实验,证据层级多样。

主要模型

MCF-7乳腺癌细胞系 MDA-MB-231乳腺癌细胞系 乳腺癌患者肿瘤及正常组织样本

重点核对

ZNF468过表达或敲低效率需通过Western blot验证 顺铂处理浓度(1、5、10、20 μM)及处理时间(48小时) TFAM敲低或过表达对ZNF468功能挽救实验的条件 细胞迁移实验中的细胞接种数量(MDA-MB-231: 60000,MCF-7: 120000) 克隆形成实验中的细胞接种数量及培养时间

摘要

背景:由于乳腺癌(BC)诊断和治疗的进展,患者的总生存期有所提高。然而,由于触发BC发展的关键分子事件尚未被充分理解,许多BC患者无法从现有治疗策略中获益。既往研究表明,锌指蛋白的异常表达参与多种恶性肿瘤的发生,但其在BC进展中的意义仍不清楚。在本研究中,我们旨在探讨锌指蛋白468(ZNF468)在BC中的临床相关性、细胞功能及潜在机制。方法:基于TCGA数据库分析ZNF468和TFAM的临床相关性。通过分别转染过表达质粒和siRNA进行ZNF468和TFAM的过表达或敲低。通过免疫印迹检测过表达和敲低效率。通过CCK-8、克隆形成、Transwell和凋亡实验检测ZNF468和TFAM的细胞功能。使用指定检测试剂盒测量mtDNA含量。通过CCK-8和克隆形成实验检测顺铂对BC细胞的影响。通过RT-qPCR、免疫印迹、双荧光素酶活性和ChIP-qPCR实验分析ZNF468对TFAM的调控。结果:ZNF468在BC患者中过表达,并与其预后呈负相关。基于过表达和敲低实验,我们发现ZNF468的异位表达对于BC细胞的增殖、生长和迁移至关重要。ZNF468的表达还负调控BC细胞对顺铂治疗的敏感性。机制上,ZNF468通过直接结合TFAM基因启动子增强其转录活性。最后,我们证明ZNF468上调TFAM对于BC细胞的生长、迁移和顺铂耐药性至关重要。结论:我们的研究表明,ZNF468通过转录激活TFAM促进BC细胞生长和迁移。ZNF468/TFAM轴可作为BC患者的诊断和治疗靶点,以及顺铂疗效的预测因子。

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
ZNF468在乳腺癌中的临床相关性、细胞功能及其调控TFAM的分子机制尚不清楚,本研究旨在探讨这些问题。
核心机制
ZNF468通过直接结合TFAM基因启动子,增强其转录活性,上调TFAM表达,从而促进乳腺癌细胞增殖、迁移并降低对顺铂的敏感性。
主要证据
基于TCGA数据库、患者组织免疫印迹、细胞功能实验(CCK-8、克隆形成、Transwell、凋亡)、RT-qPCR、双荧光素酶和ChIP-qPCR实验,以及TFAM敲低/过表达挽救实验,证实ZNF468通过上调TFAM发挥促癌作用。
研究意义
本研究提示ZNF468/TFAM轴可作为乳腺癌的诊断和治疗靶点,以及顺铂疗效的预测因子。

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

临床相关性分析

分析ZNF468在乳腺癌中的表达水平及其与预后的关系。

基于TCGA数据库分析ZNF468在泛癌和乳腺癌中的表达,以及其与患者总生存期的关系;收集乳腺癌患者肿瘤和正常组织进行免疫印迹检测;检测乳腺癌细胞系中ZNF468的表达。

2

体外功能实验

验证ZNF468对乳腺癌细胞增殖、迁移和凋亡的影响。

在MCF-7细胞中过表达ZNF468,在MDA-MB-231细胞中敲低ZNF468,通过CCK-8、克隆形成、Transwell和凋亡检测评估细胞功能。

3

顺铂敏感性检测

检测ZNF468对乳腺癌细胞顺铂敏感性的影响。

对过表达或敲低ZNF468的乳腺癌细胞用不同浓度顺铂处理,通过CCK-8和克隆形成评估细胞增殖抑制。

4

机制验证

验证ZNF468是否通过转录激活TFAM基因发挥功能。

通过RT-qPCR和免疫印迹检测TFAM表达,检测mtDNA拷贝数,双荧光素酶报告基因检测TFAM启动子活性,ChIP-qPCR验证ZNF468与TFAM启动子的结合。

5

功能挽救实验

验证ZNF468促进乳腺癌细胞增殖、迁移和顺铂耐药是否依赖于TFAM。

在ZNF468过表达的MCF-7细胞中敲低TFAM,在ZNF468敲低的MDA-MB-231细胞中过表达TFAM,检测细胞活力、迁移和顺铂敏感性。

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ProcellPM150312
MEM培养基ProcellPM150410
Leibovitz's L-15培养基ProcellPM151010
胎牛血清ExCell BioFND500
青霉素-链霉素溶液ProcellPB180120
Lipofectamine RNAiMAXInvitrogen13778030
VigoFect转染试剂Vigorous BioT001
RIPA裂解液Beyotime BiotechnologyP0013C
ZNF468抗体Invitrogen--
TFAM抗体Cell Signaling Technology#8076
GAPDH抗体Cell Signaling Technology#2118
二抗ProteintechSA00001-2
Trizol试剂Invitrogen15596026
M-MLV逆转录酶PromegaM1705
QIAquick核苷酸去除试剂盒QIAGEN28304
人线粒体DNA拷贝数检测试剂盒Detroit R&DMCN1
CCK-8试剂盒Beyotime BiotechnologyC0039
Annexin V-APCProcellP-CA-207
碘化丙啶----
双荧光素酶检测试剂盒PromegaE1960
SimpleChIP酶法染色质免疫沉淀试剂盒Cell Signaling9005

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
TCGA数据库中BC癌症组织(n=1085)和正常组织(n=291);患者分组:ZNF468高表达(n=212)和低表达(n=213);患者组织样本:12对癌与正常组织,来自GuiHang Guiyang Hospital。
阅读提示:Methods: TCGA分析及BC标本;Fig. 1 图注
细胞培养
细胞系来源:MCF-10A、MCF-7、MDA-MB-231和MDA-MB-468(ATCC或Procell);培养基成分:MCF-10A用DMEM:F12=1:1,MCF-7用MEM,MDA-MB-231和MDA-MB-468用Leibovitz's L-15,均添加10% FBS和1%青霉素/链霉素;培养条件:37°C、5% CO2。
阅读提示:Methods: 细胞培养
过表达和敲低
siRNA浓度20 μM,使用4 μL RNAiMAX;过表达质粒5 μg,使用2 μL VigoFect;转染后48小时进行后续实验;siRNA序列:siCtrl、siZNF468#1、siZNF468#2、siTFAM。
阅读提示:Methods: 过表达和敲低实验
顺铂处理
顺铂浓度:1、5、10、20 μM;处理时间:48小时(CCK-8);克隆形成实验中选用10 μM顺铂,MCF-7处理10天,MDA-MB-231处理7天。
阅读提示:Methods: CCK-8、克隆形成实验;Fig. 3 图注
迁移与凋亡检测
Transwell迁移:MDA-MB-231 60000细胞/孔,MCF-7 120000细胞/孔,加入200 μL无血清培养基,下室为500 μL完全培养基,培养1天;凋亡检测:EDTA-free胰酶消化,3 μL PI和5 μL Annexin V-APC染色,流式检测。
阅读提示:Methods: Transwell分析、凋亡检测