Scinderin 通过重塑肌动蛋白细胞骨架促进胶质瘤细胞迁移和侵袭

Scinderin promotes glioma cell migration and invasion via remodeling actin cytoskeleton.

作者信息Xin Lin, Zhao Zhao, Shu-Peng Sun, Wei Liu
PMID38292665
发布时间2024-01
DOI10.5306/wjco.v15.i1.32

实验完整度

研究结合数据库分析、细胞功能实验(CCK8、克隆形成、伤口愈合、Transwell)和机制验证(Western blot、F-actin 染色及抑制剂回复实验),涵盖多个证据层级。

主要模型

U87 MG 人胶质母细胞瘤细胞系 U251 人胶质瘤细胞系

重点核对

SCIN 表达水平(qRT-PCR、Western blot) shRNA 敲低效率(sh-SCIN#3) 细胞增殖、迁移、侵袭实验(CCK8、克隆形成、伤口愈合、Transwell) F-actin 骨架形态(F-actin 染色) RhoA/FAK 信号通路蛋白表达(Western blot)

摘要

背景:胶质瘤是最常见的颅内肿瘤之一,其特征是侵袭性生长和预后不良。肌动蛋白细胞骨架重排是肿瘤细胞迁移的重要事件。据报道,肌动蛋白动力学相关蛋白 scinderin (SCIN) 在几种癌症中与肿瘤细胞迁移和侵袭密切相关。目的:研究 SCIN 在胶质瘤中的作用和机制。方法:基于公共数据库分析 SCIN 在胶质瘤中的表达和临床意义。使用实时定量聚合酶链反应和 Western blotting 检测 SCIN 表达。使用短发夹 RNA 转染进行基因沉默。分别使用细胞计数试剂盒 8 检测、伤口愈合和 Matrigel 侵袭实验评估细胞活力、迁移和侵袭。使用 F-actin 染色评估 F-actin 细胞骨架组织。结果:SCIN 表达在胶质瘤中显著升高,高水平的 SCIN 与晚期肿瘤分级和野生型异柠檬酸脱氢酶相关。此外,SCIN 缺陷细胞在 U87 和 U251 细胞中表现出增殖、迁移和侵袭能力下降。此外,敲低 SCIN 抑制了 RhoA/局灶黏附激酶 (FAK) 信号传导,以促进 U87 和 U251 细胞中的 F-actin 解聚。结论:SCIN 通过激活 RhoA/FAK 信号传导调节肌动蛋白细胞骨架,从而促进胶质瘤细胞的迁移和侵袭。本研究确定了 SCIN 的促癌作用,并为胶质瘤的治疗提供了潜在的治疗靶点。

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
探究 SCIN 在胶质瘤中的表达、临床意义及其在肿瘤细胞迁移和侵袭中的作用和分子机制。
核心机制
SCIN 通过激活 RhoA/FAK 信号通路调节肌动蛋白细胞骨架重组,促进 F-actin 聚合,从而促进胶质瘤细胞的迁移和侵袭。
主要证据
数据库分析显示 SCIN 在胶质瘤中高表达且与预后相关;细胞实验显示敲低 SCIN 抑制 U87 和 U251 细胞的增殖、迁移和侵袭,并使 F-actin 解聚,同时降低 RhoA、p-FAK、p-cofilin 和 Talin 水平;FAK 抑制剂 PF-573228 和 RhoA 抑制剂 CCG1423 可逆转 SCIN 过表达引起的细胞迁移和侵袭增强。
研究意义
本研究阐明了 SCIN 介导胶质瘤进展的新机制,并提示 SCIN 可能成为胶质瘤治疗的潜在靶点。

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

SCIN 表达及临床意义分析

评估 SCIN 在胶质瘤中的表达水平及其与临床病理特征和预后的关系。

基于 GEPIA 和 CGGA 数据库分析 SCIN mRNA 表达与胶质瘤分级、IDH 突变、1p/19q 共缺失及总生存期的关系;通过 qRT-PCR 和免疫组化验证临床组织中的 SCIN 表达。

2

SCIN 敲低细胞模型构建

建立 SCIN 稳定敲低的胶质瘤细胞模型,用于后续功能实验。

使用靶向 SCIN 的 shRNA(sh-SCIN#1、#2、#3)转染 U87 和 U251 细胞,通过 Western blot 和 qRT-PCR 检测敲低效率。

3

SCIN 对细胞恶性行为的影响

验证 SCIN 对胶质瘤细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响。

采用 CCK8 和克隆形成实验检测细胞增殖;伤口愈合实验检测迁移;Transwell 侵袭实验检测侵袭能力。

4

SCIN 对 F-actin 细胞骨架的影响

探究 SCIN 敲低对胶质瘤细胞 F-actin 聚合状态和细胞形态的影响。

使用 F-actin 染色试剂盒(Phalloidin-Green)对细胞进行免疫荧光染色,观察 F-actin 应力纤维的排列和形态。

5

SCIN 对 RhoA/FAK 信号通路的影响

检测 SCIN 敲低对 RhoA/FAK 信号通路关键蛋白表达和磷酸化水平的影响。

通过 Western blot 检测 RhoA、FAK、p-FAK、Cofilin、p-Cofilin 和 Talin 的表达水平。

6

RhoA/FAK 信号通路功能验证

验证 RhoA/FAK 信号通路是否介导 SCIN 对胶质瘤细胞迁移和侵袭的促进作用。

在 SCIN 过表达的 U87 和 U251 细胞中,分别加入 FAK 抑制剂 PF-573228 或 RhoA 抑制剂 CCG1423,随后进行伤口愈合和 Transwell 侵袭实验。

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
MEM 培养基----
DMEM 培养基----
胎牛血清----
青霉素/链霉素----
Lipofectamine 2000 转染试剂ThermoFisher Scientific--
嘌呤霉素----
RIPA 裂解液Solarbio--
BCA 蛋白定量试剂盒Solarbio--
PVDF 膜Whatman--
HRP 标记二抗Proteintech1:5000
SCIN 抗体Proteintech--
RhoA 抗体Proteintech--
GAPDH 抗体Proteintech--
FAK 抗体Cell Signaling Technology--
磷酸化 FAK 抗体Cell Signaling Technology--
磷酸化 Cofilin (Ser3) 抗体Cell Signaling Technology--
Cofilin 抗体Cell Signaling Technology--
Talin 抗体Cell Signaling Technology--
TRIzol 试剂ThermoFisher--
SuperScript III 逆转录酶ThermoFisher--
PCR 扩增试剂盒ThermoFisher--
SCIN 引物Sangon Biotech--
CCK8 细胞增殖与细胞毒性检测试剂盒Solarbio--
结晶紫溶液----
基质胶Corning Costar--
F-actin 染色试剂盒(Phalloidin-Green)AmyJet Scientific--
DAPI 溶液----
倒置显微镜Olympus--
PF-573228----
CCG1423----

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
细胞系来源:Procell(武汉),U87 MG 使用 MEM 培养基,U251 使用 DMEM 培养基,添加 10% FBS 和 1% 青霉素/链霉素,37°C、5% CO2 培养
阅读提示:参照 Materials and Methods 中 Cell culture 部分
细胞转染
sh-SCIN 质粒来自上海吉玛制药技术有限公司,使用 Lipofectamine 2000 以 50 nM 浓度转染,嘌呤霉素筛选稳定克隆
阅读提示:参照 Materials and Methods 中 Cell transfection 部分
细胞增殖
CCK8 试剂盒来源:Solarbio;克隆形成实验细胞接种密度 1×10^3 细胞/孔,培养 14 天
阅读提示:参照 Materials and Methods 中 Cell Counting Kit-8 assay 和 Colony formation assay 部分
细胞迁移
伤口愈合实验在血清饥饿条件下进行,观察时间点 24 或 48 小时
阅读提示:参照 Materials and Methods 中 Wound-healing assay 部分
细胞侵袭
Transwell 小室预包被 Matrigel,上室加入 1×10^3 个细胞(100 μL 无血清培养基),下室含 10% FBS 培养基,侵袭 6 小时
阅读提示:参照 Materials and Methods 中 Transwell invasion assay 部分
F-actin 染色
细胞固定使用 4% 多聚甲醛冰上 20 分钟,透化 0.1% Triton X-100 室温 10 分钟,染色液孵育 30 分钟,DAPI 染核
阅读提示:参照 Materials and Methods 中 F-actin labeling 部分
信号通路验证
Western blot 检测 RhoA、FAK、p-FAK、Cofilin、p-Cofilin 和 Talin;抗体来源:Proteintech 和 Cell Signaling Technology;抑制剂 PF-573228 和 CCG1423 浓度文中未明确说明
阅读提示:参照 Materials and Methods 中 Western blot 部分和 Results 中相应结果描述