m6A阅读器IGF2BP2通过稳定NRP1 mRNA表达促进M2巨噬细胞极化和膀胱癌恶性生物学行为

m6A reader IGF2BP2 promotes M2 macrophage polarization and malignant biological behavior of bladder cancer by stabilizing NRP1 mRNA expression.

作者信息Dian Fu, Xiuquan Shi, Xiaoming Yi, Ding Wu, Haowei He, Wenquan Zhou, Wen Cheng
PMID39014364
期刊BMC Urol
发布时间2024-07-16
DOI10.1186/s12894-024-01534-4

实验完整度

包含体外细胞实验、体内异种移植瘤模型、巨噬细胞共培养极化模型以及MeRIP/RIP机制验证,多个独立证据层级且含功能与机制验证。

主要模型

膀胱癌细胞系T24和5637 人尿路上皮永生化细胞SV-HUC-1 单核细胞白血病细胞THP-1诱导的M0巨噬细胞 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型

重点核对

IGF2BP2和NRP1的表达水平(mRNA和蛋白)在BCa组织和细胞中的变化 IGF2BP2敲低对BCa细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响(sh-IGF2BP2-1) IGF2BP2敲低对异种移植瘤生长的影响(5637细胞注射BALB/c裸鼠,n=5/组) THP-1-M0巨噬细胞与BCa细胞条件培养基共培养后M2标志物(CD206、Arginase-1、IL-10、TGF-β)和CD163+比例的变化 MeRIP/RIP实验验证m6A修饰和IGF2BP2与NRP1 mRNA的结合

摘要

背景:胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白2(IGF2BP2)已被证实在许多癌症中发挥致癌作用。然而,IGF2BP2在膀胱癌(BCa)中的作用和机制仍有待进一步揭示。方法:通过实时定量PCR(RT-qPCR)和western blot检测IGF2BP2和神经纤毛蛋白-1(NRP1)的mRNA和蛋白水平。采用集落形成实验、EdU实验、CCK8实验、流式细胞术和transwell实验检测细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭。建立异种移植瘤模型评估IGF2BP2在体内的作用。THP-1-M0巨噬细胞与BCa细胞的条件培养基(CM)共培养以诱导极化。通过RT-qPCR检测M2巨噬细胞标志物的mRNA水平,并通过流式细胞术检测M2巨噬细胞标志物的比例来评估M2巨噬细胞极化。此外,进行MeRIP和RIP实验以评估m6A水平以及IGF2BP2与NRP1之间的相互作用。结果:IGF2BP2和NRP1在BCa组织和细胞中表达上调。敲低IGF2BP2抑制了BCa细胞的生长和转移,并抑制了BCa肿瘤的生长。THP-1-M0巨噬细胞与BCa细胞的CM共培养后,M2巨噬细胞标志物的水平显著升高,而IGF2BP2敲低则消除了这种作用。IGF2BP2水平与NRP1水平呈正相关,并且可以增加NRP1 mRNA的稳定性。NRP1过表达逆转了IGF2BP2敲低对M2巨噬细胞极化和BCa细胞进展的抑制作用。结论:m6A阅读器IGF2BP2通过促进NRP1 mRNA稳定性增强M2巨噬细胞极化和BCa细胞进展。

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
IGF2BP2在膀胱癌(BCa)中是否通过调控NRP1 mRNA稳定性影响M2巨噬细胞极化和BCa进展?
核心机制
IGF2BP2作为m6A阅读器,识别并结合NRP1 mRNA的m6A修饰区域,增强NRP1 mRNA稳定性,从而促进M2巨噬细胞极化和BCa恶性进展。
主要证据
IGF2BP2和NRP1在BCa组织和细胞中高表达且正相关;IGF2BP2敲低抑制BCa细胞生长、转移和异种移植瘤生长,并减少M2极化标志物;NRP1过表达逆转了IGF2BP2敲低的作用;MeRIP和RIP实验证实了IGF2BP2与NRP1 mRNA的m6A依赖性结合。
研究意义
本研究揭示了IGF2BP2-NRP1轴在BCa中的作用,为BCa治疗提供了新方向,具有潜在的临床意义。

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

检测IGF2BP2和NRP1在BCa组织和细胞中的表达

评估IGF2BP2和NRP1在BCa组织和细胞中的表达水平及其相关性。

使用RT-qPCR和Western blot检测55对BCa肿瘤组织和癌旁正常组织中IGF2BP2和NRP1的mRNA和蛋白水平;检测BCa细胞系(T24, 5637)和正常细胞SV-HUC-1中的蛋白水平;使用UALCAN数据库分析表达及相关性。

2

体外功能实验验证IGF2BP2对BCa细胞恶性行为的影响

验证IGF2BP2对BCa细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响。

在T24和5637细胞中敲低或过表达IGF2BP2,分别进行集落形成实验、EdU实验、CCK8实验、流式细胞术和transwell实验检测细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭。

3

体内异种移植瘤模型评估IGF2BP2对肿瘤生长的影响

在体内验证IGF2BP2对BCa肿瘤生长的影响。

将稳定敲低IGF2BP2(sh-IGF2BP2)或对照(sh-NC)的5637细胞皮下注射至BALB/c裸鼠,定期测量肿瘤体积,30天后处死取材称重,并进行IHC染色检测IGF2BP2、Ki-67和E-cadherin表达。

4

评估IGF2BP2对M2巨噬细胞极化和招募的影响

探究IGF2BP2对THP-1-M0巨噬细胞极化和迁移的影响。

将THP-1-M0巨噬细胞与转染sh-NC/sh-IGF2BP2的T24和5637细胞的条件培养基(CM)共培养24小时,检测M2标志物(CD206、Arginase-1、IL-10、TGF-β)的mRNA水平和CD163+细胞比例及迁移能力。

5

验证IGF2BP2通过m6A修饰稳定NRP1 mRNA的机制

验证IGF2BP2是否作为m6A阅读器结合NRP1 mRNA并增强其稳定性。

通过SRAMP预测NRP1 mRNA的m6A位点;通过MeRIP实验检测m6A富集;通过RIP实验检测IGF2BP2与NRP1 mRNA的结合是否依赖m6A;通过放线菌素D实验检测NRP1 mRNA稳定性。

6

验证NRP1过表达对IGF2BP2敲低效应的回复作用

验证NRP1是否介导IGF2BP2对BCa细胞和M2巨噬细胞极化的作用。

在T24和5637细胞中共转染sh-IGF2BP2和OE-NRP1,检测细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭;收集CM培养THP-1-M0巨噬细胞,检测M2标志物和CD163+比例。

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Gibco--
Ham's F-12 K培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素Procell--
佛波醇12-肉豆蔻酸酯13-乙酸酯Solarbio--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
TRIzol试剂Invitrogen--
SYBR Green荧光染料Takara--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
抗IGF2BP2抗体Proteintech11601-1-AP
抗NRP1抗体Proteintech60067-1-Ig
抗β-actin抗体Proteintech66009-1-Ig
山羊抗小鼠IgGProteintechSA00001-1
山羊抗兔IgGProteintechSA00001-2
EdU细胞增殖检测试剂盒Beyotime--
CCK8试剂Beyotime--
FITC标记的抗CD11b抗体Abcamab269333
PE标记的抗CD163抗体Abcamab95613
基质胶Corning Inc.--
聚凝胺----
嘌呤霉素----
SP免疫组化检测试剂盒Solarbio--
抗Ki-67抗体Proteintech27309-1-AP
抗E-钙粘蛋白抗体Proteintech20874-1-AP
抗m6A抗体----
抗IGF2BP2抗体----
蛋白A/G磁珠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
临床样本
55对BCa肿瘤组织和配对癌旁正常组织,病理确诊,未接受术前手术和放化疗
阅读提示:Materials and methods, Samples
细胞培养与转染
细胞系(T24、5637、SV-HUC-1、THP-1)及培养条件;转染试剂(Lipofectamine 3000);sh-IGF2BP2-1的使用
阅读提示:Materials and methods, Cell culture and transfection
体外功能实验
细胞接种密度、处理时间、试剂浓度(如EdU 10 μM,CCK8 10 μL,Annexin V/PI 5 μL)
阅读提示:Materials and methods, Colony formation assay, EdU assay, CCK8 assay, Flow cytometry, Transwell assay
体内异种移植瘤模型
5637细胞(2×10^6)注射入BALB/c裸鼠(n=5/组),肿瘤测量频率(每5天),实验周期(30天)
阅读提示:Materials and methods, Mice xenograft models
巨噬细胞极化实验
THP-1细胞经PMA(100 ng/mL)诱导24小时为M0;CM收集条件(2×10^7细胞/板,48小时);共培养时间(24小时);M2标志物检测(RT-qPCR和流式)
阅读提示:Materials and methods, Co-culture system, Flow cytometry
机制验证实验
MeRIP实验中抗体(anti-m6A/anti-IgG);RIP实验中抗体(anti-IGF2BP2)和METTL3敲低;mRNA稳定性实验中Actinomycin D浓度(5 μg/mL)和处理时间(0, 4, 8小时)
阅读提示:Materials and methods, MeRIP assay, RIP assay, mRNA stability assay