黑色素瘤来源的外泌体通过递送Gm26809诱导成纤维细胞重编程为肿瘤相关成纤维细胞

Melanoma-derived exosomes induce reprogramming fibroblasts into cancer-associated fibroblasts via Gm26809 delivery.

作者信息Tairan Hu, Jiacai Hu
PMID31544590
发布时间2019-11
DOI10.1080/15384101.2019.1669380

实验完整度

包含体外细胞实验、外泌体分离鉴定、qRT-PCR、Western blot、Transwell和MTT实验,验证了外泌体递送Gm26809的功能和机制,但缺乏动物模型和患者样本等体内验证。

主要模型

小鼠胚胎成纤维细胞NIH/3T3 小鼠黑色素瘤细胞B16F0 小鼠黑色素瘤细胞Cloundman S91 小鼠原代表皮黑色素细胞

重点核对

外泌体浓度20 μg/ml 共培养时间24小时 Gm26809过表达和敲低的慢病毒感染 β-actin或GAPDH作为内参 三独立重复实验

摘要

癌症相关成纤维细胞(CAFs)是活化的成纤维细胞,能与癌细胞相互作用促进肿瘤进展。肿瘤细胞如何通过长链非编码RNA(lncRNA)调控正常成纤维细胞(NFs)重编程为促肿瘤的CAFs,这一过程仍不完全清楚。肿瘤细胞释放的外泌体可诱导NFs重编程为CAFs。本研究旨在探讨黑色素瘤来源的外泌体在调节NF-CAF转化中的作用,并阐明lncRNA Gm26809是否参与该过程。结果表明,黑色素瘤细胞B16F0分泌的外泌体诱导成纤维细胞NIH/3T3重编程为CAFs,表现为CAFs标志物(α-SMA和FAP)表达增加和细胞迁移能力增强。机制上,B16F0分泌的外泌体将Gm26809递送到NIH/3T3细胞中,Gm26809介导了成纤维细胞NIH/3T3向CAFs的重编程。此外,NIH/3T3细胞与B16F0外泌体共培养的条件培养基促进了黑色素瘤细胞系(Cloundman S91)的增殖和迁移,而B16F0细胞中Gm26809敲低则消除了这一效应。总之,黑色素瘤来源的外泌体通过转移Gm26809将成纤维细胞重编程为促肿瘤的CAFs,从而促进黑色素瘤细胞的增殖和迁移。

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
黑色素瘤来源的外泌体是否通过递送lncRNA Gm26809诱导成纤维细胞重编程为肿瘤相关成纤维细胞(CAFs),从而促进黑色素瘤进展?
核心机制
黑色素瘤细胞B16F0分泌的外泌体将lncRNA Gm26809递送到成纤维细胞NIH/3T3中,Gm26809介导成纤维细胞向CAFs的重编程,进而促进黑色素瘤细胞增殖和迁移。
主要证据
B16F0外泌体处理NIH/3T3细胞后,CAF标志物α-SMA和FAP表达升高,迁移能力增强;Gm26809过表达增强这一效应,而Gm26809敲低则消除B16F0外泌体对黑色素瘤细胞增殖和迁移的促进作用。
研究意义
该研究首次证明黑色素瘤来源的外泌体通过递送Gm26809将成纤维细胞重编程为促肿瘤CAFs,提示外泌体Gm26809可能成为控制黑色素瘤进展的潜在靶点。

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

外泌体分离与鉴定

获取并验证黑色素瘤细胞和黑色素细胞来源的外泌体。

通过超速离心从细胞上清中分离外泌体,并用透射电镜、纳米颗粒跟踪分析、Western blot检测外泌体标志物CD9、CD63、TSG101。

2

外泌体摄取验证

确认外泌体是否被成纤维细胞摄取。

用PKH26标记外泌体,与NIH/3T3细胞共培养4小时,通过共聚焦显微镜观察摄取情况。

3

外泌体诱导成纤维细胞向CAFs转化

验证黑色素瘤外泌体是否诱导成纤维细胞向CAFs转化。

用B16F0外泌体(B16F0-Exo)处理NIH/3T3细胞24小时,检测CAF标志物α-SMA和FAP的表达以及细胞迁移能力。

4

Gm26809在外泌体中的作用验证

验证外泌体中Gm26809是否介导成纤维细胞向CAFs的转化。

用LV-NC-Exo和LV-Gm26809-Exo处理NIH/3T3细胞,检测Gm26809表达、α-SMA和FAP水平及迁移能力。

5

Gm26809直接过表达验证

验证Gm26809过表达是否直接诱导成纤维细胞向CAFs转化。

用LV-Gm26809感染NIH/3T3细胞,检测α-SMA和FAP蛋白水平及细胞迁移能力。

6

条件培养基对黑色素瘤细胞的影响

验证经外泌体处理的成纤维细胞的条件培养基对黑色素瘤细胞增殖和迁移的影响。

收集经B16F0-Exo、LV-Scramble-Exo和LV-shGm26809-Exo处理的NIH/3T3细胞的条件培养基,培养Cloundman S91细胞,检测增殖和迁移。

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--
0.22 μm滤膜Corning--
总外泌体RNA和蛋白提取试剂盒Invitrogen--
TRIzol试剂Takara--
PrimeScript逆转录试剂盒Takara--
SYBR® Premix Ex Taq™ IITakara--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
PVDF膜Millipore--
抗α-SMA抗体Abcam--
抗FAP抗体Abcam--
HRP标记的二抗Santa Cruz Biotechnology--
ECL检测试剂盒Pierce Biotechnology--
PKH26红色荧光标记试剂盒Sigma-Aldrich--
透射电子显微镜HITACHIHT7700
纳米粒度仪Nano-ZS ZEN 3600Malvern InstrumentsZEN
酶标仪Thermo LabsystemsMultiskan
共聚焦显微镜OlympusFV1200
显微镜NikonE100
小鼠原代表皮黑色素细胞ProcellCP-M099
完全培养基ProcellCM-M099
NIH/3T3细胞Bena Culture CollectionBNCC339681
B16F0细胞Bena Culture CollectionBNCC100927
Cloundman S91细胞Bena Culture CollectionBNCC340255

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
外泌体分离与鉴定
超速离心步骤、滤膜规格、鉴定方法(TEM、NTA、Western blot)
阅读提示:Materials and methods: Isolation and identification of melanocyte- and melanoma-derived exosomes
细胞培养与外泌体处理
细胞系来源、培养基成分、外泌体浓度(20 μg/ml)、处理时间(24h)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture; 图2图注
Gm26809过表达与敲低
慢病毒载体、感染效率、Gm26809表达水平验证
阅读提示:Materials and methods: Cell infection; 图3、图4图注
成纤维细胞功能检测
Transwell迁移实验的细胞数、时间、染色方法;MTT实验的细胞数、检测时间点
阅读提示:Materials and methods: Transwell migration assay, Cell proliferation assay; 图2、图5图注
条件培养基实验
条件培养基的制备方法、处理条件、检测指标
阅读提示:Results: Fibroblasts treated with melanoma-derived exosomes...; 图5图注