ZEB1诱导的LINC01559通过招募IGF2BP2稳定ZEB1表达,加速胃癌细胞增殖、迁移和EMT过程

ZEB1-induced LINC01559 expedites cell proliferation, migration and EMT process in gastric cancer through recruiting IGF2BP2 to stabilize ZEB1 expression.

作者信息Huojian Shen, Hongyi Zhu, Yuanwen Chen, Zhiyong Shen, Weiqing Qiu, Changlin Qian, Jie Zhang
PMID33824282
发布时间2021-04-06
DOI10.1038/s41419-021-03571-5

实验完整度

包括细胞实验(增殖、凋亡、迁移、EMT)、体内移植瘤模型、ChIP、RNA pull-down、RIP、放线菌素D等机制验证,以及回补实验,多层级验证。

主要模型

胃癌细胞系 SNU-1 胃癌细胞系 AGS 正常胃上皮细胞系 GES-1 裸鼠移植瘤模型

重点核对

LINC01559在细胞中的敲低效率(sh/LINC01559#1/#2) 细胞增殖检测条件(EdU、集落形成) 凋亡检测条件(流式、JC-1) 迁移检测条件(transwell) 体内实验条件(细胞数量、注射方式、观察时间)

摘要

胃癌(GC)是一种常见的肿瘤类型,具有高转移率的特点。近年来,越来越多的研究表明lncRNA参与癌细胞增殖和迁移的调节。然而,长基因间非蛋白编码RNA 1559(LINC01559)在胃癌中的功能作用仍不清楚。在本研究中,我们应用实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测发现LINC01559在胃癌细胞中表达显著增强。EdU、集落形成、JC-1和transwell等功能实验显示,沉默LINC01559可抑制胃癌细胞的增殖和迁移,同时促进细胞凋亡。此外,Western blot和免疫荧光实验检测了与上皮-间质转化(EMT)相关因子的表达,表明LINC01559敲低可阻断胃癌细胞中的EMT过程。此外,LINC01559沉默在体内抑制肿瘤生长。另外,染色质免疫沉淀(ChIP)实验证明,锌指E-box结合同源盒1(ZEB1)作为转录因子与LINC01559启动子结合并激活其在胃癌细胞中的表达。相应地,LINC01559招募胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白2(IGF2BP2)稳定ZEB1 mRNA,从而上调胃癌细胞中的ZEB1。总之,本研究的结果可能为胃癌治疗提供一个新的靶点。

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
LINC01559在胃癌细胞中的表达及其对细胞增殖、迁移和EMT的影响,以及其调控机制。
核心机制
ZEB1作为转录因子激活LINC01559转录,LINC01559通过招募IGF2BP2稳定ZEB1 mRNA,形成正反馈环路,促进胃癌进展。
主要证据
RT-qPCR显示LINC01559在胃癌细胞中高表达;功能实验显示敲低LINC01559抑制增殖、迁移和EMT,促进凋亡;ChIP和荧光素酶报告实验证实ZEB1结合LINC01559启动子;RNA pull-down和RIP实验证实LINC01559与IGF2BP2结合,且IGF2BP2稳定ZEB1 mRNA;回补实验验证LINC01559通过ZEB1发挥作用。
研究意义
揭示LINC01559作为胃癌潜在治疗靶点。

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

LINC01559在胃癌中的表达分析

检测LINC01559在胃癌细胞系和正常胃上皮细胞中的表达水平。

通过RT-qPCR检测MKN45、HGC-27、SNU-1、AGS细胞和GES-1细胞中LINC01559的表达。

2

敲低LINC01559对细胞增殖和凋亡的影响

评估LINC01559对胃癌细胞增殖和凋亡的调控作用。

在SNU-1和AGS细胞中敲低LINC01559,进行EdU、集落形成、流式细胞术和JC-1实验。

3

敲低LINC01559对迁移和EMT的影响

验证LINC01559对胃癌细胞迁移和EMT过程的作用。

transwell实验评估迁移能力,Western blot和免疫荧光检测EMT标志物。

4

体内肿瘤生长实验

评估敲低LINC01559对体内肿瘤生长的影响。

将sh/LINC01559#1或sh/Ctrl转染的细胞皮下注射到裸鼠,测量肿瘤体积和重量,并进行IHC分析。

5

ZEB1调控LINC01559转录的机制

确定ZEB1是否作为转录因子调控LINC01559表达。

过表达多种转录因子,RT-qPCR筛选影响LINC01559表达的因子;JASPAR预测结合位点;荧光素酶报告实验和ChIP验证结合。

6

LINC01559与IGF2BP2的相互作用

鉴定LINC01559的结合蛋白,并分析其在mRNA稳定性中的作用。

RNA pull-down结合质谱鉴定IGF2BP2,RIP验证结合,放线菌素D实验检测ZEB1 mRNA稳定性。

7

IGF2BP2对ZEB1 mRNA稳定性的调控

验证IGF2BP2是否稳定ZEB1 mRNA。

敲低IGF2BP2,检测ZEB1表达和mRNA稳定性。

8

回补实验验证LINC01559依赖ZEB1

验证LINC01559的功能是否通过ZEB1介导。

在敲低LINC01559的细胞中过表达ZEB1,检测增殖、凋亡、迁移和EMT相关蛋白。

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Invitrogen--
F-12K培养基Invitrogen--
胎牛血清----
青霉素/链霉素----
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific--
SYBR Green预混液Takara--
EdU Apollo-567试剂盒RIBOBIO--
结晶紫DINGGUO--
PI/Annexin V细胞凋亡试剂盒InvitrogenV13245
流式细胞仪BD Biosciences338960
JC-1染色工作液Beyotime--
Transwell小室BD Biosciences--
RIPA裂解液----
PVDF膜----
抗GAPDH抗体Abcamab181602
抗E-cadherin抗体Proteintech60335-1-Ig
抗N-cadherin抗体Abcamab18203
抗Slug抗体Cell Signaling Technology9585S
抗Twist抗体Abcamab187008
抗ZEB1抗体Proteintech21544-1-AP
抗IGF2BP2抗体Cell Signaling Technology14672S
抗MAFK抗体Abcamab50322
抗JUND抗体Cell Signaling Technology5000S
抗JUN抗体Proteintech66313-1-Ig
抗ESR1抗体Proteintech21244-1-AP
抗RFX5抗体Abcamab9255
Cy3标记二抗----
DAPI----
裸鼠----
抗Ki-67抗体Abcam--
抗PCNA抗体Abcam--
ChIP检测试剂盒Millipore--
pGL3载体----
双荧光素酶报告检测系统Promega--
FISH试剂盒RiboBio--
细胞质和细胞核RNA纯化试剂盒Norgen Biotek--
Transcript Aid T7高产转录试剂盒Thermo Scientific--
MEGAclear试剂盒Thermo Scientific--
链霉亲和素磁珠Thermo--
考马斯亮蓝染色试剂盒Beyotime--
Magna RIP RNA结合蛋白免疫沉淀试剂盒Millipore--

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
细胞系来源、培养基类型、FBS浓度、培养条件
阅读提示:Materials and Methods: Cell culture
细胞转染
转染试剂、转染时间
阅读提示:Materials and Methods: Cell transfection
敲低效率验证
shRNA序列、转染效率、敲低验证方法
阅读提示:Results: Knockdown of LINC01559...
增殖检测
EdU实验和集落形成实验的具体条件
阅读提示:Materials and Methods: EdU assay, Colony formation assay
凋亡检测
流式细胞术和JC-1实验的处理条件
阅读提示:Materials and Methods: Flow cytometry, JC-1 assay
迁移检测
Transwell实验的细胞数量、时间
阅读提示:Materials and Methods: Transwell assay
体内实验
小鼠品系、细胞注射数量、观察时间、肿瘤测量方法
阅读提示:Materials and Methods: Tumor xenograft assay
转录调控机制
ZEB1过表达载体的构建、荧光素酶报告实验的启动子突变体、ChIP实验条件
阅读提示:Materials and Methods: Luciferase reporter assay, ChIP assay
RNA结合机制
RNA pull-down和RIP实验条件
阅读提示:Materials and Methods: RNA pull-down assay, RIP assays
mRNA稳定性
放线菌素D处理的浓度和时间
阅读提示:Materials and Methods: Actinomycin D experiment