hsa-miR-128-3p通过调控ZEB1在胰腺癌细胞上皮间质转化中的功能机制

Functional mechanism of hsa-miR-128-3p in epithelial-mesenchymal transition of pancreatic cancer cells via ZEB1 regulation.

作者信息Tianying Zheng, Wenfei Han, Aijun Wang, Yonggang Wang
PMID35186455
期刊PeerJ
发布时间2022-02-03
DOI10.7717/peerj.12802

实验完整度

研究包含细胞系表达分析、过表达/敲低功能实验、双荧光素酶靶向验证及拯救实验,但缺乏动物实验和临床样本验证。

主要模型

人胰腺癌细胞系PANC-1 人胰腺癌细胞系AsPC-1 人正常胰腺导管上皮细胞系HPDE6c7 人胰腺癌细胞系BxPC-3 人胰腺癌细胞系CFPAC-1

重点核对

细胞系选择:PANC-1(间质表型、miR-128-3p低表达)和AsPC-1(上皮表型、miR-128-3p相对高表达) 转染效率验证:RT-qPCR和Western blot确认miR-128-3p mimic/inhibitor及si-ZEB1/oe-ZEB1的转染效果 靶向关系验证:双荧光素酶报告基因实验(ZEB1-WT和ZEB1-MUT)证实miR-128-3p与ZEB1 3'UTR结合 拯救实验:oe-ZEB1与miR-128-3p mimic共转染PANC-1,si-ZEB1与miR-128-3p inhibitor共转染AsPC-1,观察EMT、侵袭和迁移变化

摘要

胰腺癌(PC)常因诊断晚、转移快和化疗耐药而死亡率高。miR-128-3p已被证实是PC中的肿瘤抑制因子。本研究探讨了miR-128-3p在PC细胞上皮间质转化(EMT)中的功能机制。选取四种恶性程度不同的PC细胞系和正常胰腺细胞,通过RT-qPCR和Western blot检测hsa-miR-128-3p和ZEB1的表达。将miR-128-3p模拟物或si-ZEB1转染至PANC-1细胞,将miR-128-3p抑制剂或oe-ZEB1转染至AsPC-1细胞。通过Western blot和细胞荧光染色分析上皮和间质标志物的表达。通过生物信息学分析和双荧光素酶实验检测miR-128-3p与ZEB1的结合关系,并通过RT-qPCR和Western blot验证。通过Transwell实验评估PC细胞侵袭和迁移。总体而言,hsa-miR-128-3p在PC细胞中低表达。然而,在上皮表型的AsPC-1细胞中其表达相对高于间质表型的PANC-1细胞,而ZEB1表达呈相反趋势。转染miR-128-3p模拟物或si-ZEB1的PANC-1细胞E-钙黏蛋白上调,N-钙黏蛋白下调,从间质表型转变为上皮表型,侵袭和迁移减弱,而转染miR-128-3p抑制剂或oe-ZEB1的AsPC-1细胞出现相反结果。miR-128-3p靶向ZEB1。oe-ZEB1拮抗miR-128-3p模拟物对PANC-1细胞EMT、侵袭和迁移的抑制作用,而si-ZEB1逆转了miR-128-3p抑制剂对AsPC-1细胞的促进作用。总之,miR-128-3p通过靶向ZEB1抑制PC细胞EMT、侵袭和迁移。

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
hsa-miR-128-3p在胰腺癌细胞上皮间质转化(EMT)中的功能机制,以及其是否通过靶向ZEB1发挥调控作用。
核心机制
hsa-miR-128-3p通过靶向ZEB1的3'UTR抑制其表达,从而抑制胰腺癌细胞的EMT、侵袭和迁移。
主要证据
在PANC-1细胞中过表达miR-128-3p或敲低ZEB1可上调E-cadherin、下调N-cadherin,抑制侵袭和迁移;在AsPC-1细胞中抑制miR-128-3p或过表达ZEB1则产生相反效果。双荧光素酶实验证实miR-128-3p直接靶向ZEB1。拯救实验显示oe-ZEB1能逆转miR-128-3p mimic的抑制作用,si-ZEB1能逆转miR-128-3p inhibitor的促进作用。
研究意义
本研究首次探讨了miR-128-3p通过靶向ZEB1调控胰腺癌细胞EMT、侵袭和迁移的功能机制,为胰腺癌的发病机制提供了新的理论依据,并为早期诊断和治疗靶点提供了见解。

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

细胞系选择与表型鉴定

选择不同恶性程度和EMT表型的胰腺癌细胞系,检测miR-128-3p和ZEB1的表达及细胞形态特征。

选取正常胰腺导管上皮细胞HPDE6c7和四种胰腺癌细胞系(AsPC-1、BxPC-3、CFPAC-1、PANC-1),通过显微镜观察细胞形态,Western blot检测E-cadherin和N-cadherin表达以确定EMT表型,RT-qPCR和Western blot检测miR-128-3p和ZEB1表达。

2

miR-128-3p过表达/敲低功能实验

验证miR-128-3p对胰腺癌细胞EMT、侵袭和迁移的影响。

在PANC-1细胞中转染miR-128-3p mimic(过表达),在AsPC-1细胞中转染miR-128-3p inhibitor(敲低),通过Western blot和细胞荧光染色检测EMT标志物,通过Transwell实验检测侵袭和迁移能力。

3

ZEB1敲低/过表达功能实验

验证ZEB1对胰腺癌细胞EMT、侵袭和迁移的影响。

在PANC-1细胞中转染si-ZEB1(敲低),在AsPC-1细胞中转染oe-ZEB1(过表达),检测EMT标志物、侵袭和迁移能力。

4

靶向关系验证

验证miR-128-3p是否直接靶向ZEB1。

利用TargetScan数据库预测结合位点,构建ZEB1-WT和ZEB1-MUT双荧光素酶报告质粒,与miR-128-3p mimic或inhibitor共转染,检测荧光强度;并通过RT-qPCR和Western blot检测ZEB1表达变化。

5

拯救实验

验证miR-128-3p是否通过ZEB1调控EMT、侵袭和迁移。

在PANC-1细胞中共转染miR-128-3p mimic和oe-ZEB1,在AsPC-1细胞中共转染miR-128-3p inhibitor和si-ZEB1,检测EMT标志物、侵袭和迁移能力。

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
Dulbecco改良Eagle培养基Procell--
胎牛血清Procell--
青霉素-链霉素Procell--
胰蛋白酶----
CO2培养箱Thermo Fisher ScientificThermo
光学显微镜OlympusCX23
Lipofectamine 2000转染试剂YitaYT1317
miR-128-3p模拟物Biomics Biotech--
miR-128-3p抑制剂Biomics Biotech--
oe-ZEB1慢病毒Biomics Biotech--
si-ZEB1Biomics Biotech--
基质胶BD Bioscience--
结晶紫----
Psicheck报告基因质粒GenePharma--
RNAsimple总RNA提取试剂盒VazymeR401-01
Taqman MicroRNA逆转录试剂盒Invitrogen--
PCR仪ABIABI
放射免疫沉淀裂解缓冲液SORFASS0501
BCA蛋白定量试剂盒AcmecPC0020-500
抗E-钙黏蛋白抗体Abcamab40772
抗N-钙黏蛋白抗体Abcamab207608
抗ZEB1抗体Abcamab203829
抗β-肌动蛋白抗体Abcamab8227
HRP标记的山羊抗兔二抗Abcamab7090
增强化学发光试剂----
Image-Pro 6.0图像分析软件----
抗E-钙黏蛋白抗体Abcamab40772
抗N-钙黏蛋白抗体Abcamab18203
Alexa Fluor 488荧光染料Abcamab150077
Alexa Fluor 594荧光染料Abcamab195889
4',6-二脒基-2-苯基吲哚----
抗荧光淬灭封片液BeyotimeP0131-5mL
荧光显微镜OlympusCKX53
SPSS 21.0统计软件IBM--
GraphPad Prism 8.0软件GraphPad Software--

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(HPDE6c7, AsPC-1, BxPC-3, CFPAC-1, PANC-1);培养基(DMEM)和添加剂(10% FBS, 1%青霉素-链霉素);培养条件(37°C, 5% CO2);传代比例和周期(0.25%胰蛋白酶,每3天传代)
阅读提示:Methods中的Cell culture部分
细胞转染
转染试剂(Lipofectamine 2000);转染浓度(文中未明确说明最佳浓度);转染时间(48小时);质粒/寡核苷酸来源(Biomics Biotech);分组设置(PANC-1: blank, miR-mimic NC, miR-mimic, si-NC, si-ZEB1, miR-mimic+oe-NC, miR-mimic+oe-ZEB1;AsPC-1: blank, miR-inhi NC, miR-inhi, oe-NC, oe-ZEB1, miR-inhi+si-NC, miR-inhi+si-ZEB1)
阅读提示:Methods中的Cell grouping and transfection部分
Transwell实验
细胞密度(1×10^5 cells/mL);接种体积(200 μL);基质胶处理(Matrigel 60 mg/well);孵育时间(48小时);染色(0.1%结晶紫,10分钟);计数方法(每孔随机3个视野)
阅读提示:Methods中的Transwell assay部分
双荧光素酶实验
报告质粒(ZEB1-WT, ZEB1-MUT);共转染组合(PANC-1与miR-128-3p mimic,AsPC-1与miR-128-3p inhibitor);转染后检测时间(48小时);荧光素酶活性检测方法
阅读提示:Methods中的Dual-luciferase assay部分
RT-qPCR
引物序列(见表1);内参(U6, β-actin);PCR条件(95°C预变性10分钟,40个循环:90°C 10秒,60°C 20秒,72°C 30秒);表达计算方法(2^-ΔΔCT)
阅读提示:Methods中的Reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction部分及Table 1
Western blot
抗体信息及稀释比例:E-cadherin (1:10000, ab40772), N-cadherin (1:1000, ab207608), ZEB1 (1:1000, ab203829), β-actin (1:1000, ab8227), 二抗 (1:300, ab7090);蛋白提取和定量(RIPA裂解液,BCA定量);封闭条件(5%脱脂牛奶,1小时);孵育条件(一抗4°C过夜,二抗1小时)
阅读提示:Methods中的Western blot部分
细胞荧光染色
固定(4%多聚甲醛15分钟);通透(0.1% Triton X-100 10分钟);封闭(10%山羊血清30分钟);一抗孵育(E-cadherin 1:10000, N-cadherin 1:200, 4°C过夜);二抗(Alexa Fluor 488 1:1000, Alexa Fluor 594 1:200, 室温2小时避光);核染(DAPI)
阅读提示:Methods中的Cell fluorescence staining部分