miR-29b-3p 通过下调 TRAF3 促进 MDA-MB-231 三阴性乳腺癌细胞的进展

miR-29b-3p promotes progression of MDA-MB-231 triple-negative breast cancer cells through downregulating TRAF3.

作者信息Bao Zhang, Dattatrya Shetti, Conghui Fan, Kun Wei
PMID31349873
期刊Biol Res
发布时间2019-07-26
DOI10.1186/s40659-019-0245-4

实验完整度

研究包含细胞系体外实验和患者样本;通过功能获得与丧失实验验证增殖、迁移、侵袭、凋亡;通过双荧光素酶报告基因验证靶向关系,并检测通路蛋白表达。

主要模型

MDA-MB-231 三阴性乳腺癌细胞系 MCF-7 乳腺癌细胞系 MCF-10A 人乳腺上皮细胞系

重点核对

miR-29b-3p 在不同乳腺癌细胞系中的表达水平;qRT-PCR 验证 miR-29b-3p inhibitor/mimic 转染效率及对细胞增殖、迁移、侵袭、凋亡的影响 Doxorubicin 处理浓度与时间(10 μM 至 0.001 μM,24-72h) TRAF3 3'-UTR 野生型与突变型报告质粒共转染后的荧光素酶活性 NF-κB 信号通路蛋白(p65、p-p65、IκB-α、p-IκB-α)及 cleaved PARP 表达变化

摘要

背景:乳腺癌是全球女性中第二大常见恶性肿瘤。越来越多的研究表明,乳腺癌中 miRNA 表达的失调将有助于肿瘤发生并形成不同的癌症亚型。然而,目前关于 miR-29b-3p 调控乳腺癌的研究有限。在此,我们研究了 miR-29b-3p 在三阴性乳腺癌细胞系 MDA-MB-231 中的作用和机制。方法:采用 qRT-PCR 检测不同乳腺癌细胞系中 miR-29b-3p 的相对表达。采用 CCK8 和集落形成实验测定 miR-29b-3p 对细胞增殖的影响。迁移实验和侵袭实验分别用于细胞迁移和侵袭。为了研究细胞完整性,进行了免疫荧光实验。采用 TUNEL 实验、流式细胞术、Hoechst 染色和 Western blot 检测 miR-29b-3p 抑制剂对细胞凋亡的影响。利用生物信息学预测发现 TRAF3 是 miR-29b-3p 的靶基因。采用双荧光素酶实验测定 NC、miR-29b-3p mimic、miR-29b-3p inhibitor 与 TRAF3 3'-UTR wt 或 TRAF3 3'-UTR mt 报告质粒共转染后的相对荧光素酶活性。采用 Western blot 检测 MDA-MB-231 转染 NC、miR-29b-3p mimic、miR-29b-3p inhibitor 后 NF-κB 信号通路相关蛋白的表达。结果:与 MCF-10A 相比,MDA-MB-231 中 miR-29b-3p 的表达显著升高。miR-29b-3p 抑制剂降低了 MDA-MB-231 的细胞活力,并抑制了细胞迁移和侵袭。miR-29b-3p 抑制剂处理后,细胞骨架完整性被破坏。此外,我们确定了机制,发现 miR-29b-3p 靶向 TRAF3 并激活 NF-κB 信号通路。结论:通过上述研究,我们的结果表明 miR-29b-3p 是 MDA-MB-231 发展的促进因子。

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
miR-29b-3p 在三阴性乳腺癌细胞 MDA-MB-231 中是否发挥促癌作用及其潜在机制
核心机制
miR-29b-3p 直接靶向 TRAF3 的 3'-UTR,下调 TRAF3 表达,进而激活 NF-κB 信号通路,从而促进细胞增殖、迁移和侵袭,并抑制凋亡
主要证据
在 MDA-MB-231 细胞中,miR-29b-3p 抑制剂降低细胞活力、集落形成、迁移和侵袭,破坏细胞骨架,诱导凋亡(TUNEL、Annexin V-FITC/PI 染色、Hoechst 染色、cleaved PARP 增加);双荧光素酶报告实验证实 miR-29b-3p 与 TRAF3 3'-UTR 直接结合;Western blot 显示抑制 miR-29b-3p 后 NF-κB 通路蛋白减少
研究意义
miR-29b-3p 可作为三阴性乳腺癌潜在的生物标志物,并可能开发为治疗靶点

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

miR-29b-3p 表达水平检测

探究 miR-29b-3p 在不同乳腺癌细胞系及 Doxorubicin 处理下的表达差异

使用 qRT-PCR 检测 MDA-MB-231、MCF-7 和 MCF-10A 细胞中 miR-29b-3p 表达,并检测 Doxorubicin 处理后 MDA-MB-231 中 miR-29b-3p 的变化

2

细胞增殖检测

评估 miR-29b-3p 对 MDA-MB-231 细胞增殖能力的影响

转染 NC、miR-29b-3p mimic 或 inhibitor 后,利用 CCK-8 和集落形成实验检测细胞活力与增殖能力

3

细胞迁移和侵袭检测

探究 miR-29b-3p 对 MDA-MB-231 细胞迁移和侵袭能力的影响

通过伤口愈合实验检测细胞迁移,通过 Transwell 实验检测细胞侵袭

4

细胞骨架和凋亡检测

评估 miR-29b-3p 抑制剂对细胞骨架完整性和凋亡的影响

通过免疫荧光检测 α-Tubulin 观察细胞骨架,通过 TUNEL、Annexin V-FITC/PI 流式、Hoechst 染色检测凋亡,通过 Western blot 检测 cleaved PARP

5

靶基因验证

验证 miR-29b-3p 是否直接靶向 TRAF3 3'-UTR

使用生物信息学预测靶基因,然后通过双荧光素酶报告基因实验验证 miR-29b-3p 与 TRAF3 3'-UTR 的结合

6

信号通路蛋白检测

探究 miR-29b-3p 对 NF-κB 信号通路的影响

通过 Western blot 检测 NF-κB、p-NF-κB、IκB-α、p-IκB-α 蛋白水平变化

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--
青霉素链霉素Gibco--
MCF-10A 完全培养基Procell--
Lipofectamine 2000Thermo Fisher Scientific--
TRIzol 试剂Invitrogen--
Mir-X™ miRNA qRT-PCR SYBR® 试剂盒Takara--
Applied Biosystems 7500 实时荧光定量PCR仪Thermo Fisher Scientific--
盐酸阿霉素Macklin25316-40-9
CCK-8 试剂盒Beyotime--
EnSpire 多功能酶标仪PerkinElmer--
结晶紫KeyGen BioTECH--
显微镜Olympus--
Transwell 小室(8 μm 孔径)Corning--
Matrigel 基质胶Corning356234
抗 α-Tubulin 抗体 (11H10)Cell Signaling Technology2125
Alexa Fluor 594 标记的山羊抗兔 IgGZSGB-BioZF-0516
DAPI 染色液----
抗荧光淬灭剂Beyotime--
LSM 710 激光共聚焦显微镜Carl Zeiss--
Hoechst 33258 染料Beyotime--
一步法 TUNEL 凋亡检测试剂盒Beyotime--
Annexin V-FITC 检测试剂盒DojinDo--
BD Accuri C6 Plus 流式细胞仪BD--
双荧光素酶报告基因检测系统PromegaE1910
GloMax 96 微孔板发光检测仪Promega--
RIPA 裂解液Solarbio--
BCA 蛋白定量试剂盒Sangon Biotech--
PVDF 膜----
Cleaved PARP (Asp214) (D64E10) 抗体Cell Signaling Technology--
NF-κB p65 (D14E12) 抗体Cell Signaling Technology--
phospho-NF-κB p65 (ser536) 抗体Cell Signaling Technology--
IκB-α (44D4) 抗体Cell Signaling Technology--
phospho-IκB-α (14D4) 抗体Cell Signaling Technology--
抗兔 HRP 标记二抗----
Immobilon Western 化学发光 HRP 底物Millipore Corporation--
Amersham Imager 600 成像仪GE healthcare Life science--

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
细胞培养与转染
细胞系来源:MDA-MB-231、MCF-7、MDA-MB-453 和 MCF-10A 均购自 Procell;培养基成分:DMEM 添加 10% FBS、1% 青霉素/链霉素;转染试剂 Lipofectamine 2000 及转染时细胞汇合度(50-60%)
阅读提示:见 Materials and methods 中 Cell culture and transfection
qRT-PCR 检测 miRNA 表达
内参 U6;引物序列;反应条件(95°C 30s,40 次循环 95°C 10s、60°C 30s,随后 95°C 10s、65°C 60s、97°C 1s);相对定量方法 2^-△△Ct
阅读提示:见 Materials and methods 中 Total RNA extraction and qRT-PCR
Doxorubicin 处理
Doxorubicin 浓度(10 μM、1 μM、0.1 μM、0.01 μM、0.001 μM);处理时间(24h、48h、72h);IC50 的确定
阅读提示:见 Materials and methods 中 Doxorubicin treatment 及 Figure 1A 图注
细胞增殖与集落形成实验
CCK-8 检测每孔细胞数(8000 个)、孵育时间(4h);集落形成实验每孔细胞数(500 个)、培养时间(2 周)
阅读提示:见 Materials and methods 中 Cell proliferation assay 和 Colony formation assay
迁移与侵袭实验
迁移实验:细胞接种密度(5×10^5)、划痕时间点(0h、6h、12h);侵袭实验:细胞数量(2.5×10^4)、Matrigel 浓度(DMEM:Matrigel=8:1)、孵育时间(24h)
阅读提示:见 Materials and methods 中 Migration assay 和 Invasion assay
凋亡检测
Doxorubicin 处理浓度和时间;检测方法包括 TUNEL、流式细胞术、Hoechst 染色和 Western blot 检测 cleaved PARP;细胞处理时间(36h 或 48h)
阅读提示:见 Materials and methods 中 TUNEL assay、Flow cytometry assay、Hoechst staining 和 Western blot
双荧光素酶报告基因实验
报告质粒(psi-CHECK2/TRAF3-3'-UTR wt 或 mt)用量(0.1 μg);共转染试剂 Lipofectamine 2000;检测时间(48h)
阅读提示:见 Materials and methods 中 Dual-luciferase reporter assay
Western blot 检测 NF-κB 通路蛋白
细胞处理时间(48h);蛋白上样量(40 μg);一抗稀释比例(1:1000)、孵育条件(4°C 过夜);二抗稀释比例(1:5000)、孵育时间(1h)
阅读提示:见 Materials and methods 中 Western blot