lncRNA PCAT6通过靶向miR-545-3p促进肺腺癌细胞的增殖、迁移、侵袭和上皮间质转化

LncRNA PCAT6 promotes proliferation, migration, invasion, and epithelial-mesenchymal transition of lung adenocarcinoma cell by targeting miR-545-3p.

作者信息Chuyi Yang, Hongyu Huang, Yongpeng Li, Ting Zhuo, Lu Zhu, Chenyang Luo, Yanbin Wu, Shouming Qin
PMID36787056
发布时间2023-04
DOI10.1007/s11033-023-08259-x

实验完整度

实验包含患者组织样本、细胞系,以及敲低、双荧光素酶报告、拯救实验等功能验证和机制验证,但缺乏动物体内实验。

主要模型

A549细胞系 H1299细胞系 肺腺癌患者组织样本

重点核对

细胞系:A549和H1299 si-PCAT6 #3序列 miR-545-3p inhibitor 双荧光素酶报告实验 RT-qPCR检测EGFR表达

摘要

背景:肺癌是全世界的高发癌症,已成为一个主要的公共卫生问题。肺腺癌(LUAD)约占所有肺癌的一半,对人类健康构成威胁。长链非编码RNA(lncRNA)是肺腺癌发生发展的重要调节因子。在本研究中,我们检测了lncRNA PCAT6在LUAD发展中的作用和潜在机制。方法和结果:首先在GEPIA数据库中探讨了LUAD样本与正常样本之间lncRNA PCAT6水平的差异。我们发现lncRNA PCAT6表达升高,这也在肺腺癌组织和细胞系中得到验证。通过Western blotting、CCK-8、EdU、伤口愈合和transwell实验,我们发现敲低lncRNA PCAT6抑制了LUAD细胞的EMT、增殖、迁移和侵袭。通过生物信息学分析,我们预测了lncRNA PCAT6与miR-545-3p的结合位点,并通过双荧光素酶报告基因实验验证了它们的结合。拯救实验证实,miR-545-3p抑制剂部分消除了lncRNA PCAT6敲低对LUAD细胞的抑制作用。此外,我们预测了miR-545-3p的下游靶基因,并通过RT-qPCR进行了验证。我们发现EGFR在lncRNA PCAT6沉默时降低,在miR-545-3p抑制后上调。结论:本研究表明,lncRNA PCAT6通过海绵吸附miR-545-3p促进更具侵袭性的LUAD表型。这一发现可能为肺癌的治疗提供新的思路。

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
lncRNA PCAT6在肺腺癌发生发展中的作用及其潜在分子机制是什么?
核心机制
lncRNA PCAT6作为ceRNA海绵吸附miR-545-3p,解除其对EGFR的抑制,从而促进肺腺癌细胞的增殖、迁移、侵袭和EMT。
主要证据
在LUAD组织和细胞系中PCAT6高表达,敲低PCAT6抑制细胞增殖、迁移、侵袭和EMT;双荧光素酶报告实验证实PCAT6与miR-545-3p直接结合;miR-545-3p抑制剂可部分逆转敲低PCAT6的效果,并恢复EGFR表达。
研究意义
lncRNA PCAT6/miR-545-3p网络可能为LUAD的诊断和治疗提供新的思路。

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

表达分析

检测PCAT6在LUAD组织和细胞系中的表达水平及亚细胞定位。

利用GEPIA数据库分析,并通过RT-qPCR验证25对LUAD组织及癌旁正常组织中PCAT6表达;在A549、H1299、H1975和BEAS-2B细胞中检测PCAT6表达;通过细胞质核分离实验检测PCAT6的分布。

2

功能缺失实验

验证敲低PCAT6对LUAD细胞增殖、迁移、侵袭和EMT的影响。

用si-PCAT6转染A549和H1299细胞,通过CCK-8、EdU、伤口愈合、Transwell和Western blotting检测细胞增殖、迁移、侵袭和EMT相关蛋白表达。

3

靶向关系验证

验证PCAT6是否直接靶向miR-545-3p。

通过生物信息学预测PCAT6的靶miRNA,RT-qPCR检测候选miRNA表达;通过双荧光素酶报告实验验证PCAT6与miR-545-3p的结合。

4

拯救实验

验证miR-545-3p抑制剂是否能逆转PCAT6敲低的效果。

将si-PCAT6和miR-545-3p抑制剂共转染A549和H1299细胞,检测细胞增殖、迁移、侵袭和EMT相关蛋白表达。

5

下游靶基因预测与验证

预测并验证miR-545-3p的下游靶基因。

使用miRDB、miRwalk和Targetscan预测靶基因,构建PPI网络并分析核心基因,通过RT-qPCR验证EGFR表达变化。

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Gibco--
胎牛血清Gibco--
RPMI-1640培养基Gibco--
胰蛋白酶Gibco--
Lipofectamine 3000转染试剂ThermoL300015
TRIzol试剂Takara--
Nanodrop ND2000分光光度计Thermo Science--
逆转录试剂盒Takara--
SYBR Green PCR试剂盒Takara--
LightCycler480实时荧光定量PCR仪Roche--
细胞质和细胞核RNA纯化试剂盒NorgenCat.21000
pmiR-Rb-Report™载体Guangzhou RiboBio Co., Ltd.--
双荧光素酶报告系统Promega--
CCK-8试剂盒Beyotime--
BeyoClick™EdU-555细胞增殖检测试剂盒Beyotime--
EdU反应溶液BeyotimeC0075S
免疫染色固定液BeyotimeP0098
Hoechst 33342染料----
Transwell小室Corning--
Matrigel基质胶BD Bioscience--
结晶紫Beyotime--
光学显微镜Olympus--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Solarbio--
PVDF膜----
脱脂牛奶Solarbio--
二抗ABMARK--
ECL化学发光试剂盒Beyotime--

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
患者样本收集
样本数量:25对;收集时间:2019-2020年;样本类型:LUAD组织及距肿瘤约5cm的癌旁正常组织;患者术前未接受治疗。
阅读提示:Materials and methods, Patient samples
细胞培养
细胞系:A549、H1299、H1975、BEAS-2B;培养基:DMEM(A549、BEAS-2B)和RPMI-1640(H1299、H1975),均含10% FBS;培养条件:37°C,5% CO2,细胞密度达90%时用0.25%胰酶消化。
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
细胞转染
转染试剂:Lipofectamine 3000;siRNA序列:si-PCAT6 #1, #2, #3;miR-545-3p mimic/inhibitor及对照。
阅读提示:Materials and methods, Cell transfection
敲低效率验证
转染后24小时(?);RT-qPCR检测PCAT6表达;选择敲低效率最高的si-PCAT6 #3用于后续实验。
阅读提示:Results, 图2a
功能实验
CCK-8:细胞密度1×10^3/孔,检测0、24、48、72小时;EdU:转染后24小时加EdU;伤口愈合:细胞密度80-90%时划痕,0和24小时拍照;Transwell:细胞密度5×10^4/ml,孵育36小时。
阅读提示:Materials and methods, Cell counting kit-8 (CCK-8), EdU assay, Wound healing assay, Transwell assay
Western blotting
转染后72小时收蛋白;RIPA裂解液(含PMSF);BCA定量;上样量40µg;7% SDS-PAGE;PVDF膜;5%脱脂牛奶封闭2小时;一抗4°C孵育过夜;二抗37°C孵育2小时;ECL显影。
阅读提示:Materials and methods, Western blotting assay
双荧光素酶报告实验
细胞:HEK293T;共转染PCAT6野生型或突变型及miR-545-3p mimic或NC;转染试剂Lipofectamine 3000。
阅读提示:Materials and methods, Dual-luciferase reporter assay
下游靶基因验证
预测数据库:miRDB、miRwalk、Targetscan;RT-qPCR检测EGFR表达。
阅读提示:Materials and methods, RNA isolation and RT-qPCR; Results, Prediction and validation of miR-545-3p potential targeted genes