假基因CSPG4P12通过Bcl-2/Bax线粒体凋亡途径影响非小细胞肺癌的生物学行为

Pseudogene CSPG4P12 affects the biological behavior of non‑small cell lung cancer by Bcl‑2/Bax mitochondrial apoptosis pathway.

作者信息Wenqian Hu, Hongjiao Wu, Ang Li, Xuan Zheng, Wenli Zhang, Qinqin Tian, Xuemei Zhang
PMID36382103
发布时间2022-10-26
DOI10.3892/etm.2022.11670

实验完整度

包含组织样本表达分析、细胞功能实验(增殖、迁移、侵袭、粘附、凋亡)及蛋白表达检测,但缺少动物模型和临床终点验证。

主要模型

非小细胞肺癌组织及癌旁正常组织 A549细胞系 H1299细胞系

重点核对

CSPG4P12表达水平在NSCLC组织中显著低于癌旁正常组织 CSPG4P12过表达抑制A549和H1299细胞增殖、迁移、侵袭和粘附 CSPG4P12过表达促进凋亡,表现为线粒体嵴缺失和空泡化 CSPG4P12过表达上调p53和Bax,下调Bcl2

摘要

越来越多的证据表明,硫酸软骨素蛋白聚糖4(CSPG4)在肿瘤进展中发挥关键作用。然而,硫酸软骨素蛋白聚糖4假基因12(CSPG4P12)的作用仍待阐明。本研究旨在探讨CSPG4P12对非小细胞肺癌(NSCLC)生理行为的潜在影响及其潜在的生物学机制。使用基因表达谱交互分析2数据库和逆转录定量PCR分析NSCLC组织和癌旁正常组织中CSPG4P12的表达水平。采用细胞计数试剂盒-8和集落形成实验检测细胞增殖。此外,采用Transwell和伤口愈合实验评估细胞侵袭和迁移。通过细胞-细胞外基质粘附实验测量细胞粘附。采用Hoechst 33342染色实验检测凋亡细胞的核仁,并使用透射电子显微镜(TEM)检测凋亡。采用免疫荧光和western blot实验检测凋亡相关蛋白的表达水平。结果表明,NSCLC组织中CSPG4P12的表达水平显著低于癌旁正常组织。CSPG4P12的过表达抑制细胞增殖、侵袭、迁移和粘附,同时促进凋亡。在TEM下观察,CSPG4P12过表达细胞中线粒体嵴缺失和线粒体空泡化。CSPG4P12的过表达也增加了Bax和p53的表达,而抑制了Bcl2的表达。总之,CSPG4P12可能通过激活p53/Bcl2/Bax线粒体凋亡途径抑制NSCLC的发展和肿瘤发生。

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
CSPG4P12在非小细胞肺癌中的表达及其对肿瘤细胞生物学行为的影响和潜在机制是什么?
核心机制
CSPG4P12通过激活p53/Bcl2/Bax线粒体凋亡途径抑制NSCLC发展。
主要证据
通过GEPIA数据库和RT-qPCR分析发现CSPG4P12在NSCLC组织中低表达;过表达CSPG4P12后,CCK-8和集落形成实验显示增殖抑制,Transwell和伤口愈合实验显示迁移和侵袭抑制,粘附实验显示粘附降低,Hoechst染色和TEM显示凋亡增加,Western blot和免疫荧光显示p53和Bax表达上调,Bcl2表达下调。
研究意义
CSPG4P12可能作为NSCLC的抑癌基因,为NSCLC的诊断和治疗提供潜在靶点。

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

表达差异分析

验证CSPG4P12在NSCLC组织和癌旁正常组织中的表达差异。

利用GEPIA2数据库分析CSPG4P12在NSCLC中的表达,并使用RT-qPCR检测19对NSCLC组织和癌旁正常组织中的表达水平。

2

细胞增殖实验

检测CSPG4P12过表达对NSCLC细胞增殖的影响。

使用CCK-8和集落形成实验检测转染CSPG4P12-pUC57或空载体pUC57的A549和H1299细胞的增殖能力。

3

迁移和侵袭实验

检测CSPG4P12过表达对NSCLC细胞迁移和侵袭的影响。

使用Transwell实验(有或无Matrigel)和伤口愈合实验检测转染后细胞的迁移和侵袭能力。

4

粘附实验

检测CSPG4P12过表达对NSCLC细胞粘附能力的影响。

使用细胞-基质粘附实验,将转染细胞接种于Matrigel包被的96孔板,在不同时间点用CCK-8检测粘附细胞数。

5

凋亡检测

检测CSPG4P12过表达对NSCLC细胞凋亡的影响。

使用Hoechst 33342染色和透射电子显微镜观察凋亡细胞形态和线粒体超微结构。

6

凋亡相关蛋白表达检测

探讨CSPG4P12过表达对凋亡相关蛋白表达的影响。

使用western blot和免疫荧光检测转染细胞中Bax、Bcl2和p53蛋白的表达水平。

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
RPMI 1640培养基Thermo Fisher Scientific, Inc.--
胎牛血清Zhejiang Tianhang Biotechnology Co., Ltd.--
KOD FX聚合酶Toyobo Life ScienceKFX-101
Lipofectamine® 2000转染试剂Thermo Fisher Scientific, Inc.--
TRIzol®试剂Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
RevertAid第一链cDNA合成试剂盒Thermo Fisher Scientific, Inc.K1622
Power SYBR-Green PCR预混液Thermo Fisher Scientific, Inc.A25742
7900HT快速实时PCR系统Thermo Fisher Scientific, Inc.--
引物SinoGenoMax Co., Ltd.--
CCK-8试剂Dojindo Molecular Technologies, Inc.--
Infinite M200 PRO酶标仪Tecan Group, Ltd.--
结晶紫Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.--
Transwell小室Costar; Corning, Inc.3422
基质胶Corning, Inc.--
牛血清白蛋白Thermo Fisher Scientific, Inc.--
Hoechst 33342染料Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.--
812树脂包埋介质Beijing Zhongjingkeyi Technology Co., Ltd.--
超薄切片机EM UC6Leica Microsystems, Inc.--
透射电镜H-7650Hitachi, Ltd.--
Bax抗体Abcamab32503
Bcl2抗体Abcamab32124
Alexa Fluor™ 488山羊抗兔IgGThermo Fisher Scientific, Inc.A11008
DAPI溶液BD Biosciences--
RIPA裂解液Pierce; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific, Inc.--
硝酸纤维素膜Merck KGaA--
β-肌动蛋白抗体ProteinTech Group, Inc.66009-1-Ig
Bax抗体Abcamab32503
Bcl2抗体Abcamab32124
p53多克隆抗体ProteinTech Group, Inc.10442-1-AP
HRP标记的山羊抗兔IgGOriGene Technologies, Inc.ZB2301
山羊抗小鼠IgGAffinity Biosciences, Ltd.S0002
ECL试剂盒CytivaRPN2232
凝胶成像系统Bio-Rad Laboratories, Inc.--
ImageJ软件National Institutes of Health--

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
表达分析
组织样本数量(19对)、GEPIA2数据库参数(LUAD和LUSC)
阅读提示:Materials and methods: Differential expression analysis; Figure 1
细胞培养与转染
细胞系(A549和H1299)、转染质粒(CSPG4P12-pUC57)、转染浓度(2.5 μg)、转染时间(5小时)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and plasmid transfection
细胞功能实验
CCK-8检测时间(24、48、72小时)、集落形成实验培养时间(10天)、Transwell迁移(24小时)和侵袭(48小时)、伤口愈合观察时间(0、24、48小时)
阅读提示:Materials and methods: Cell proliferation assay, Colony formation assay, Cell migration and invasion, Wound healing and adhesion assay
凋亡检测
Hoechst染色浓度(1 μg/ml)、TEM样本制备条件(固定、脱水、包埋)
阅读提示:Materials and methods: Hoechst 33342 staining assay, Transmission electron microscopy
蛋白表达检测
抗体浓度(Bax、Bcl2、p53、β-actin均为1:2000)、二抗浓度(1:5000)
阅读提示:Materials and methods: Western blot analysis, Immunofluorescence assay