胶质瘤恶性程度与 AMOG 和 L1 细胞黏附分子相互依赖且反向表达相关

Glioma malignancy is linked to interdependent and inverse AMOG and L1 adhesion molecule expression.

作者信息Qiong Jiang, Qing Xie, Chengliang Hu, Zhai Yang, Peizhi Huang, Huifan Shen, Melitta Schachner, Weijiang Zhao
PMID31510944
发布时间2019-09-12
DOI10.1186/s12885-019-6091-5

实验完整度

包含组织芯片免疫组化、细胞系体外敲降和过表达实验,并检测凋亡、衰老及信号通路,但缺乏体内动物模型验证。

主要模型

U-87 MG 人胶质母细胞瘤细胞系 U251 人胶质瘤细胞系 SHG44 人胶质瘤细胞系 人脑胶质瘤组织微阵列

重点核对

AMOG 和 L1 在人脑胶质瘤组织芯片中的表达水平及与 WHO 分级的关系 AMOG siRNA 处理 U-87 MG 细胞后 L1 表达、凋亡和衰老的变化 L1 siRNA 处理三种胶质瘤细胞后 AMOG 表达的变化 重组人 L1 胞外域(rL1)处理对 AMOG 表达和凋亡相关信号通路的影响 AMOG 过表达质粒转染对 L1 表达和凋亡相关信号通路的影响

摘要

背景:胶质瘤占人类原发性脑肿瘤的大多数,由于治疗选择有限,仍然是一种难以治愈的肿瘤。细胞黏附分子在胶质瘤的生长和进展中发挥关键作用。胶质细胞黏附分子(AMOG)和 L1CAM(L1)在胶质瘤细胞中的作用已被证明与肿瘤发生相关:L1 表达增加和 AMOG 表达降低与恶性程度相关。方法:我们通过研究 AMOG 在体外通过调节 L1 表达的作用,并分析胶质瘤细胞的凋亡和细胞衰老,评估了这些分子在表达上的相互依赖性。结果:正常人类皮层和胶质瘤组织微阵列的免疫组织化学染色表明,与正常组织相比,AMOG 在人类胶质瘤中的表达较低,并且与恶性程度呈负相关。此外,在人类胶质母细胞瘤细胞中降低 AMOG 表达会升高 L1 表达,并伴随细胞凋亡和衰老的减少。结论:AMOG 和 L1 不仅在 U-87 MG 细胞中,而且在 U251 和 SHG44 人类胶质瘤细胞系中相互依赖地调节其表达水平。AMOG 降低 L1 表达的能力提示,增加 AMOG 表达的方法可能为高表达 L1 的胶质瘤的治疗提供一种治疗选择。

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
胶质瘤中 AMOG 和 L1 的表达是否相互依赖,以及它们如何影响胶质瘤的恶性程度?
核心机制
AMOG 和 L1 相互负向调节彼此表达;降低 AMOG 表达升高 L1 表达,并伴随 Akt 和 Erk 磷酸化水平升高,Bcl-2/Bax 比值降低,从而减少细胞凋亡和衰老。
主要证据
人脑胶质瘤组织芯片免疫组化显示 AMOG 表达随恶性度降低;在 U-87 MG、U251 和 SHG44 细胞中,AMOG siRNA 提高 L1 表达并降低凋亡和衰老,L1 siRNA 提高 AMOG 表达,且外源 rL1 降低 AMOG 表达。
研究意义
增加 AMOG 表达可能为高表达 L1 的胶质瘤提供治疗选择,有助于开发针对胶质瘤的分子靶向治疗。

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

组织芯片分析 AMOG 表达与胶质瘤恶性度的关系

检测 AMOG 在正常脑组织和不同 WHO 分级胶质瘤中的表达水平,评估其与恶性度的相关性。

对包含正常脑组织和不同分级胶质瘤的组织芯片进行 AMOG 免疫组化染色,并量化染色强度。

2

AMOG 敲低对 L1 表达及细胞凋亡和衰老的影响

验证降低 AMOG 表达是否影响 L1 表达以及胶质瘤细胞的凋亡和衰老。

在 U-87 MG 细胞中转染 AMOG siRNA,通过 Western blot 检测 AMOG、L1 及信号分子表达,并通过 β-半乳糖苷酶染色检测细胞衰老。

3

L1 敲低对 AMOG 表达的影响

验证降低 L1 表达是否影响 AMOG 表达。

在 U-87 MG、U251 和 SHG44 细胞中转染 L1 siRNA,通过 Western blot 和免疫荧光检测 L1 和 AMOG 表达。

4

L1 敲低对凋亡相关信号通路的影响

探究 L1 降低对 Akt、Erk 磷酸化及 Bcl-2/Bax 比值的影响。

在三种胶质瘤细胞中应用 L1 siRNA,通过 Western blot 检测 pAkt、pErk、Bcl-2 和 Bax 的表达。

5

重组人 L1 胞外域对 AMOG 表达和凋亡信号的影响

验证外源性 L1 对 AMOG 表达及凋亡相关信号通路的影响。

用不同浓度的重组人 L1 胞外域 (rL1) 处理胶质瘤细胞,通过 Western blot 检测 L1、AMOG、pAkt、pErk 及 Bcl-2/Bax 比值。

6

AMOG 过表达对 L1 表达和凋亡信号的影响

验证 AMOG 过表达是否降低 L1 表达并影响凋亡相关信号通路。

在 U-87 MG 和 U251 细胞中转染 AMOG 过表达质粒,通过 Western blot 检测 AMOG、L1、pAkt、pErk 及 Bcl-2/Bax 比值。

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HyClone11330032
青霉素/链霉素混合液SolarbioP1400
胎牛血清Sijiqing Biotech11011-6125
75 cm² 细胞培养皿Jet Bio-FilTCD010100
U-87 MG 细胞系Procell Life Science & Technology Co., Ltd.CL-0238
U251 细胞系Procell Life Science & Technology Co., Ltd.CL_0237
SHG-44 细胞系Guangzhou Jennio Biotech Co., Ltd.SHG44
重组人 L1CAMSino Biological10140-H08H
对照 siRNA----
AMOG siRNA----
L1 siRNA----
对照质粒 (pCMV3-C-GFPSpark)Sino BiologicalCV026
AMOG 质粒 (pCMV3-AMOG-GFPSpark)Sino BiologicalHG15882-AG
Lipofectamine® 2000 试剂Invitrogen11668019
潮霉素 BSolarbio10843555001
兔多克隆抗 ATP1B2/AMOG 抗体Thermo ScientificPA5-26279
生物素化二抗Zhong Shan Golden Bridge BiotechnologyPV-9000-D
AEC 试剂盒Zhong Shan Golden Bridge BiotechnologyZLI-9036
水性封片剂BosterAR1018
闪光相机SonyDSC-W210
凝胶成像系统Alpha Innotech--
数码显微镜Ningbo Yongxin OpticsNOVEL
X-Gal 染色试剂盒Beyotime BiotechC0602
红细胞裂解液Beyotime BiotechC3702
酶标仪TecanInfinite
ECL 发光液Beyotime Biotech--
抗 L1 抗体R&D SystemsMAB777
抗 AMOG/ATP1B2 抗体Thermo ScientificPA5-26279
抗磷酸化 Akt1/2/3 抗体Santa Cruzsc-81,433
抗 Akt1 抗体Santa Cruzsc-55,523
抗磷酸化 Erk1/2 抗体Santa Cruzsc-7383
抗 Erk1/2 抗体Santa Cruzsc-135,900
抗 Bax 抗体Santa Cruzsc-526
抗 Bcl-2 抗体Santa Cruzsc-7382
抗 GAPDH 抗体Santa Cruzsc-3,650,620
抗 β-Actin 抗体Santa Cruzsc-47,778
Dylight™ 488 二抗Jackson ImmunoResearch715-485-150
Dylight™ 594 二抗Jackson ImmunoResearch711-515-152
ProLong® Gold 抗淬灭封片剂含 DAPILife TechnologiesP36935
激光共聚焦显微镜OlympusFV-1000

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
组织芯片分析
组织芯片来源、样本数量及 WHO 分级分布;AMOG 免疫组化染色条件和定量方法
阅读提示:Methods 中 'Reagents and tissue microarray' 和 'Immunohistochemistry' 部分
细胞培养
细胞系来源、培养基成分、培养条件(温度、CO2浓度)
阅读提示:Methods 中 'Cell culture' 部分
siRNA 敲低实验
siRNA 序列、转染试剂、浓度、处理时间
阅读提示:Methods 中 'Effects of AMOG on L1 expression' 和 'Effects of L1 on AMOG expression' 部分及表 1
过表达实验
质粒名称、转染试剂、筛选浓度(潮霉素 B)
阅读提示:Methods 中 'Reagents and tissue microarray' 部分
Western blot
抗体列表、稀释比例、ECL 显色和定量方法
阅读提示:Methods 中 'Western blot analysis' 部分及表 2
衰老检测
细胞接种密度、siRNA 浓度、X-Gal 染色时间和定量方法
阅读提示:Methods 中 'Cell senescence assay' 部分