miR-107通过靶向NSG1调控ERK通路影响下咽鳞状细胞癌的进展

miR-107 Targets NSG1 to Regulate Hypopharyngeal Squamous Cell Carcinoma Progression through ERK Pathway.

作者信息Yifan Hu, Zhizhen He, Baoai Han, Zehua Lin, Peng Zhou, Shuang Li, Shuo Huang, Xiong Chen
PMID38892156
发布时间2024-05-29
DOI10.3390/ijms25115961

实验完整度

高

包括临床组织样本分析,体外细胞功能实验,以及体内动物模型验证,并涉及机制研究(ERK通路)。

主要模型

FaDu人下咽鳞癌细胞系 D562人咽转移癌细胞系 裸鼠皮下移植瘤模型 11对HSCC临床组织样本

重点核对

miR-107在HSCC组织和细胞中的表达水平(RT-qPCR验证) NSG1在HSCC组织和细胞中的表达水平(Western blot、IHC验证) miR-107靶向抑制NSG1(双荧光素酶报告实验) 过表达miR-107对细胞增殖、凋亡、侵袭的影响(CCK-8、流式、Transwell) NSG1敲低/过表达对细胞功能及ERK通路蛋白的影响(CCK-8、划痕、Transwell、Western blot)

摘要

下咽鳞状细胞癌(HSCC)是一种预后差、生活质量低的耳鼻喉科恶性肿瘤。研究发现微小RNA(miRNA)在多种肿瘤的发生和发展中发挥重要作用。本研究发现miRNA-107(miR-107)在HSCC中的表达水平显著降低。随后,我们通过生物信息学分析筛选出miR-107下游的直接靶基因神经元囊泡运输相关蛋白1(NSG1),并发现NSG1在HSCC组织中的表达升高。在HSCC细胞中过表达miR-107后,观察到miR-107直接抑制NSG1的表达,导致HSCC细胞凋亡增加、增殖能力降低、侵袭能力减弱。随后在HSCC细胞中过表达和敲低NSG1的实验表明,NSG1水平升高可增强细胞增殖、迁移和侵袭能力,而敲低NSG1则产生相反效果。进一步研究表明,HSCC细胞中NSG1水平的变化伴随着ERK信号通路蛋白的改变,提示NSG1可能通过ERK通路调控HSCC细胞的增殖、迁移和侵袭。这些发现强调了miR-107和NSG1在下咽癌转移中的重要性,为HSCC的治疗干预和预后评估提供了有前景的靶点。

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
miR-107和NSG1在HSCC进展中的作用及其潜在机制是什么?
核心机制
miR-107通过靶向抑制NSG1表达,进而抑制ERK信号通路的激活,从而抑制HSCC细胞的增殖、迁移和侵袭。
主要证据
临床组织样本中miR-107低表达、NSG1高表达;体外细胞实验显示过表达miR-107抑制细胞增殖、迁移、侵袭并促进凋亡,而NSG1过表达则相反;体内裸鼠成瘤实验显示过表达miR-107抑制肿瘤生长。
研究意义
研究表明miR-107和NSG1是HSCC发生发展的关键靶点,可能作为HSCC靶向治疗的潜在位点,并具有预后评估价值。

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

临床样本表达分析

验证miR-107和NSG1在HSCC组织中的表达差异。

收集11对HSCC组织和癌旁组织,分别提取RNA和蛋白,进行RT-qPCR、Western blot和IHC检测。

2

细胞系表达验证

比较HSCC细胞系与正常上皮细胞中miR-107和NSG1的表达。

在FaDu、D562、TU212、TU686和HBE细胞中,通过RT-qPCR检测miR-107表达,Western blot检测NSG1表达。

3

过表达miR-107的体外功能实验

探究miR-107对HSCC细胞增殖、凋亡和侵袭的影响。

用携带miR-107的慢病毒转染FaDu细胞,通过RT-qPCR验证过表达效果,Western blot检测NSG1表达,CCK-8检测增殖,Transwell检测侵袭,流式细胞术检测凋亡。

4

敲低NSG1的体外功能实验

验证NSG1敲低对HSCC细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

用shRNA慢病毒载体在FaDu和D562细胞中敲低NSG1,Western blot验证敲低效率,CCK-8检测增殖,平板克隆形成检测克隆形成能力,划痕实验检测迁移,Transwell检测侵袭。

5

过表达NSG1的体外功能实验

验证NSG1过表达对HSCC细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

在FaDu和D562细胞中过表达NSG1,Western blot验证,CCK-8、平板克隆、划痕和Transwell实验检测细胞功能。

6

ERK通路机制验证

探究miR-107/NSG1轴是否通过ERK通路影响细胞功能。

通过Western blot检测过表达miR-107、敲低或过表达NSG1后的ERK和P-ERK蛋白水平;使用ERK通路激动剂H-Ile Lys Val Ala Val OH处理细胞,检测对细胞增殖、凋亡和侵袭的影响。

7

体内成瘤实验

验证过表达miR-107对HSCC细胞体内成瘤能力的影响。

将对照组和过表达miR-107的FaDu细胞皮下接种到裸鼠,测量肿瘤体积和重量,并进行HE染色和IHC检测Ki-67和NSG1。

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高糖培养基Servicebio--
IMDM培养基Servicebio--
RPMI-1640培养基Servicebio--
胎牛血清----
ERK信号通路激动剂H-Ile Lys Val Ala Val OHMCEHY-P4322
TRIzol试剂----
逆转录酶试剂盒Vazyme BiotechR222-01
SYBR Green PCR试剂盒ServicebioG3326-01
CFX96 Connect荧光定量PCR仪Bio-Rad--
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒ServicebioG2026-200T
PVDF膜----
NSG1抗体AbsinAbs148052
ERK抗体--ab130092
P-ERK抗体Absinabs128832
β-微管蛋白抗体ABclonalAC021
β-肌动蛋白抗体AbmartP30002
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒MULTISCIENCESAP101-60
CCK-8试剂BiosharpBS350A
慢病毒载体上海吉凯--
嘌呤霉素----
基质胶预包被Transwell小室Corning353097
基质胶BD354234
裸鼠----
HE染色试剂盒ServicebioG1076
免疫组织化学试剂盒Yeasen36311ES50
Ki-67抗体ServicebioGB111141
NSG1抗体Absinabs148052

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
临床样本分析
HSCC组织和癌旁组织的配对情况;RNA和蛋白提取的样本数量;RT-qPCR、Western blot、IHC的具体操作条件。
阅读提示:Methods 4.2和结果2.1
细胞培养
细胞系来源和培养条件(培养基、FBS浓度、CO2浓度、温度)。
阅读提示:Methods 4.3
RT-qPCR
RNA提取方法、逆转录条件、PCR程序、引物序列、内参基因。
阅读提示:Methods 4.4
Western blot
蛋白提取、定量、上样量、电泳和转膜条件、抗体稀释比和来源。
阅读提示:Methods 4.5
细胞转染
慢病毒载体构建、转染试剂、转染时间、筛选条件(嘌呤霉素浓度和时间)。
阅读提示:Methods 4.8
细胞功能实验
CCK-8检测的细胞接种密度和检测时间;Transwell侵袭实验的细胞数和基质胶处理;划痕实验的细胞处理;克隆形成实验的细胞接种数。
阅读提示:Methods 4.7, 4.9, 4.10, 4.11
凋亡检测
Annexin-V/PI染色步骤和流式细胞仪设置。
阅读提示:Methods 4.6
ERK通路激动剂处理
ERK激动剂H-Ile Lys Val Ala Val OH的浓度和工作条件(0.02 mM/mL)。
阅读提示:Methods 4.3
体内成瘤实验
裸鼠品系、周龄、性别;细胞接种数量和部位;肿瘤体积测量公式和时间间隔;动物处死和标本处理方法。
阅读提示:Methods 4.12