癌症相关成纤维细胞分泌的细胞外囊泡包裹的miR-4253通过诱导巨噬细胞M2极化促进胃癌细胞增殖

Extracellular vesicle-packaged miR-4253 secreted by cancer-associated fibroblasts facilitates cell proliferation in gastric cancer by inducing macrophage M2 polarization.

作者信息Xinxing Duan, Xiong Yu, Jin Gan
PMID39505708
发布时间2024-12-31
DOI10.1080/15384047.2024.2424490

实验完整度

包含细胞共培养、EV分离鉴定、qPCR、流式细胞术、双荧光素酶报告基因、RNA pull-down及细胞增殖实验,但缺乏体内动物模型验证。

主要模型

THP-1人单核细胞系来源的巨噬细胞 CAFs(胃癌相关成纤维细胞) AGS人胃癌细胞系

重点核对

CAFs与THP-1来源的巨噬细胞共培养,加入GW4869抑制EV生成 miR-4253 inhibitor或mimic转染CAFs或THP-1细胞 THP-1细胞用PMA诱导分化,再经LPS/IFN-γ或IL-4/IL-13诱导M1或M2极化 sh-IL6R转染THP-1细胞

摘要

癌症相关成纤维细胞(CAFs)可通过分泌细胞外囊泡(EVs)与肿瘤微环境中的巨噬细胞相互作用,从而影响肿瘤进展。然而,CAF分泌的EVs在胃癌(GC)中的作用机制仍尚未完全阐明。在本研究中,我们探讨了CAF-EVs对GC中巨噬细胞极化的影响及其潜在机制。通过流式细胞术和实时定量聚合酶链反应评估巨噬细胞极化。通过细胞计数试剂盒-8、EdU和集落形成实验测定GC细胞增殖。通过微阵列分析、双荧光素酶报告基因实验和RNA pull-down分析探讨分子机制。结果表明,CAFs分泌的EVs抑制巨噬细胞M1极化并促进M2极化。此外,miR-4253在CAF-EVs中表达增加,抑制miR-4253可逆转EVs诱导的巨噬细胞极化。IL6R被鉴定为miR-4253的靶点。此外,经包裹miR-4253的EVs处理的巨噬细胞促进GC细胞增殖。总之,CAF分泌的EVs包裹的miR-4253通过靶向IL6R促进巨噬细胞从M1向M2表型极化,从而加速GC细胞增殖。研究结果表明,EV包裹的miR-4253可能成为GC有前景的治疗靶点。

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
CAF分泌的细胞外囊泡在胃癌中对巨噬细胞极化的影响及其机制,以及其对胃癌细胞增殖的作用。
核心机制
CAF分泌的EVs包裹miR-4253,通过靶向IL6R,促进巨噬细胞从M1向M2表型极化,从而加速胃癌细胞增殖。
主要证据
通过流式细胞术和qPCR检测共培养体系中巨噬细胞极化标志物,EV处理后M1标志物降低、M2标志物升高;双荧光素酶报告基因和RNA pull-down验证miR-4253靶向IL6R;CCK-8、EdU和集落形成实验显示EV处理的巨噬细胞促进AGS细胞增殖。
研究意义
研究表明EV包裹的miR-4253可能成为胃癌有前景的治疗靶点。

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

CAFs对巨噬细胞极化的影响

验证CAFs是否通过分泌EVs影响巨噬细胞极化。

THP-1细胞经PMA诱导分化为M0巨噬细胞,与CAFs共培养,并加入GW4869抑制EV生成,通过流式细胞术和qPCR检测M1和M2标志物。

2

CAF-EVs的分离与吞噬验证

确认从CAFs培养上清中分离到EVs,并被巨噬细胞摄取。

采用超速离心法从CAFs培养上清中分离EVs,通过透射电镜观察形态、NTA检测粒径、免疫印迹检测标志物;用PKH67标记EVs并与巨噬细胞共孵育,观察摄取情况。

3

EVs通过Dicer调控巨噬细胞极化

探讨EVs是否通过携带miRNA并依赖Dicer调节巨噬细胞极化。

在THP-1细胞中敲低Dicer,收集CAFs的EVs并处理巨噬细胞,检测极化标志物。

4

筛选与验证EVs中高表达的miR-4253

筛选在CAF-EVs中高表达并可能参与调控的miRNA。

利用GSE224056数据集进行微阵列分析预测差异表达miRNAs,并通过qPCR验证候选miRNA在CAF-EVs中的表达,选取高表达的miR-4253进行后续研究。

5

EV包裹的miR-4253对巨噬细胞极化的影响

验证EV包裹的miR-4253是否调控巨噬细胞极化。

用miR-4253 inhibitor转染CAFs,收集EVs处理巨噬细胞,检测极化标志物。

6

验证miR-4253靶向IL6R

验证IL6R是否为miR-4253的直接靶基因。

通过双荧光素酶报告基因实验和RNA pull-down分析验证miR-4253与IL6R的结合关系,并通过qPCR检测miR-4253 inhibitor对IL6R表达的影响。

7

IL6R在miR-4253调控巨噬细胞极化中的作用

验证IL6R介导miR-4253对巨噬细胞极化的调控。

在THP-1细胞中敲低IL6R,并联合miR-4253 inhibitor,检测极化标志物。

8

EV处理的巨噬细胞对胃癌细胞增殖的影响

评估EV包裹的miR-4253通过巨噬细胞极化对胃癌细胞增殖的影响。

将转染miR-4253 inhibitor的CAFs来源EVs处理的巨噬细胞与AGS细胞共培养,通过CCK-8、EdU和集落形成实验检测细胞增殖。

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--
胎牛血清Gibco--
β-巯基乙醇Sigma-Aldrich--
青霉素-链霉素溶液Procell--
佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯Sigma-Aldrich--
脂多糖Sigma-Aldrich--
干扰素-γSigma-Aldrich--
白细胞介素-4Sigma-Aldrich--
白细胞介素-13Sigma-Aldrich--
GW4869MedChemExpress--
抗αSMA抗体----
抗FAP抗体----
4',6-二脒基-2-苯基吲哚BestBio--
PKH67荧光染料BestBio--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
TRIzol试剂Invitrogen--
MightyScript第一链cDNA合成预混液Sangon--
SGExcel FastSYBR预混液Sangon--
miDETECT A Track miRNA qRT-PCR起始试剂盒RiboBio--
FITC标记的抗人CD68抗体BioLegend--
PE标记的抗人CD86抗体BioLegend--
APC标记的抗人CD206抗体BioLegend--
pmiR-GLO载体Promega--
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
M-280链霉亲和素磁珠Invitrogen--
CCK-8试剂盒Dojindo--
Cell-LightTM EdU Apollo体外试剂盒RibiBio--
BD Fc阻断剂BD Biosciences--

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
CAFs与巨噬细胞共培养
CAFs来源、培养条件、共培养时间、GW4869浓度
阅读提示:Methods: Cell culture and treatment
EV分离
超速离心转速和时间、EV鉴定标志物
阅读提示:Methods: EV isolation
巨噬细胞极化诱导
PMA浓度和诱导时间、M1诱导因子(LPS/IFN-γ)浓度、M2诱导因子(IL-4/IL-13)浓度
阅读提示:Methods: Cell culture and treatment
miR-4253调控实验
miR-4253 inhibitor/mimic浓度、转染时间、EV处理浓度和时间
阅读提示:Methods: Cell transfection
胃癌细胞增殖检测
AGS细胞与EV处理的巨噬细胞共培养条件、CCK-8检测时间、EdU标记时间、集落形成时间
阅读提示:Methods: Cell counting kit-8, EdU assay, Colony formation assay