MiR-96-5p通过靶向Denticleless E3泛素蛋白连接酶同源物抑制亚砷酸盐诱导的人角质形成细胞增殖和恶性转化

MiR-96-5p Suppresses Progression of Arsenite-Induced Human Keratinocyte Proliferation and Malignant Transformation by Targeting Denticleless E3 Ubiquitin Protein Ligase Homolog.

作者信息Yan Li, Qiaoshi Zhao, Jinyin Yao, Chunpeng Lv, Yanhui Gao, Dianjun Sun, Yanmei Yang
PMID38133379
期刊Toxics
发布时间2023-12-01
DOI10.3390/toxics11120978

实验完整度

包含体外细胞模型、体内异种移植模型、GEO数据库分析及功能验证(miR-96-5p mimics、DTL siRNA)和机制验证(双荧光素酶报告基因)。

主要模型

人HaCaT角质形成细胞 亚砷酸盐诱导转化的T-HaCaT细胞 BALB/c裸鼠异种移植模型 HEK293T细胞(用于双荧光素酶报告基因实验)

重点核对

0.1 μmol/L亚砷酸钠处理HaCaT细胞48小时(CCK8实验确定) HaCaT细胞长期暴露0.1 μmol/L亚砷酸钠约40周(约80代)构建T-HaCaT细胞 实验分组:对照组、亚砷酸盐处理组、miR-96-5p mimics/agomir处理组、DTL siRNA处理组 体外实验重复次数:至少三次(统计方法中说明) 体内实验动物数量:第一批12只,第二批18只,随机分组

摘要

长期暴露于砷与多种癌症有关,其中皮肤癌是最普遍的形式。然而,砷致癌的机制尚不清楚,关于miRNA在砷诱导的皮肤癌中的作用的信息仍然有限。本研究旨在探讨miR-96-5p在亚砷酸盐诱导的人HaCaT角质形成细胞增殖和恶性转化中的作用。使用GEO数据库(登录号GSE97303、GSE97305和GSE97306)提取用或不用0.1 μmol/L亚砷酸钠处理3周和7周的HaCaT细胞的mRNA和miRNA表达谱。在本文中,根据CCK8实验结果,确定了暴露于0.1 μmol/L亚砷酸钠48小时的HaCaT细胞。使用CCK8、MTT、EdU掺入和集落形成实验测定HaCaT细胞和转化HaCaT(T-HaCaT)细胞的活力和增殖。通过免疫荧光、RT-qPCR和Western blot测定亚砷酸盐诱导的HaCaT细胞中DTL的亚细胞定位和相对表达水平,以及miR-96-5p的水平。进行双荧光素酶报告基因实验以验证miR-96-5p直接结合DTL。进行miR-96-5p模拟物或DTL siRNA的转染以验证亚砷酸盐诱导的HaCaT细胞和T-HaCaT细胞的活力。使用T-HaCaT细胞和裸鼠构建亚砷酸盐诱导的恶性转化和体内异种移植模型,以证明miR-96-5p的过表达效应。结果显示,DTL是miR-96-5p的靶基因。同时,我们还发现0.1 μmol/L亚砷酸钠通过降低miR-96-5p水平上调DTL,导致HaCaT细胞增殖和恶性转化。在裸鼠异种移植模型中,miR-96-5p agomir处理减缓了砷转化的HaCaT细胞的移植瘤生长,这与DTL下调相关。总之,我们证实miR-96-5p作为DTL的有效调节因子,抑制了亚砷酸盐诱导的HaCaT细胞增殖和恶性转化,这可能为砷诱导的皮肤癌的治疗提供新的治疗靶点。

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
探讨miR-96-5p在亚砷酸盐诱导的人HaCaT角质形成细胞增殖和恶性转化中的作用及其潜在机制。
核心机制
0.1 μmol/L亚砷酸钠通过降低miR-96-5p水平上调DTL,DTL促进细胞周期G1/S转换,加速细胞增殖并导致恶性转化。
主要证据
通过GEO数据库筛选、RT-qPCR和Western blot验证miR-96-5p下调及DTL上调;双荧光素酶报告基因证实miR-96-5p直接靶向DTL 3'UTR;miR-96-5p mimics抑制细胞增殖和集落形成、降低DTL表达;体内miR-96-5p agomir减缓移植瘤生长并下调DTL。
研究意义
本研究揭示了miR-96-5p/DTL轴可能在砷诱导皮肤癌中发挥关键作用,为砷诱导皮肤癌的治疗提供了潜在的新型治疗靶点。

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

细胞活力与增殖测定

确定亚砷酸盐处理后HaCaT细胞的最佳浓度和时间,并验证其对细胞增殖的影响。

使用CCK8试剂盒检测梯度浓度亚砷酸钠处理48小时后的细胞活力;通过流式细胞术分析细胞周期;通过EdU掺入实验检测DNA合成。

2

恶性转化模型构建

构建亚砷酸盐诱导的HaCaT细胞恶性转化模型(T-HaCaT细胞)。

HaCaT细胞在含0.1 μmol/L亚砷酸钠的培养基中连续培养约40周(约80代),通过细胞周期、生长曲线、集落形成和裸鼠成瘤实验验证恶性表型。

3

靶基因验证

验证miR-96-5p与DTL的直接结合及调控关系。

利用TargetScan预测miR-96-5p在DTL 3'UTR的结合位点;构建野生型和突变型荧光素酶报告载体,共转染miR-96-5p mimics或NC后检测荧光素酶活性。

4

体外功能验证

验证miR-96-5p过表达或DTL敲低对亚砷酸盐诱导的细胞增殖和恶性转化的影响。

在HaCaT细胞中转染miR-96-5p mimics或DTL siRNA,随后进行亚砷酸盐处理,通过CCK8、EdU、集落形成和Western blot等检测细胞活力、增殖和DTL表达。

5

体内异种移植模型验证

验证miR-96-5p过表达对T-HaCaT细胞移植瘤生长的影响。

将T-HaCaT细胞皮下接种至裸鼠,待肿瘤体积达100 mm³后分组,通过尾静脉注射miR-96-5p agomir、scramble或nuclease-free water,定期测量肿瘤体积,最后通过Western blot检测肿瘤组织中DTL表达。

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培养基HyClone--
胎牛血清Gibco--
青霉素和链霉素Beyotime--
miR-96-5p模拟物Shanghai Jima Co.--
DTL小干扰RNAShanghai Jima Co.--
乱序对照Shanghai Jima Co.--
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen--
CCK-8试剂盒Dojindo--
5-乙炔基-2'-脱氧尿苷RiboBio--
Hoechst 33342染料----
碘化丙啶----
核糖核酸酶ASigma--
DTL抗体Abcamab184548
DAPI染料Beyotime--
MTT试剂Biofroxx--
二甲基亚砜Biofroxx--
结晶紫----
琼脂糖Lonza--
Trizol试剂Invitrogen--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
β-actin抗体CST7074
β-tubulin抗体CST2128
Cytation 3细胞成像多功能检测仪BioTek--
激光扫描共聚焦显微镜Zeiss--
BD Accuri C6 Plus流式细胞仪Becton Dickinson--
凝胶成像系统Tanon--
摇床(MaxQ 4000)Thermo Scientific--

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
细胞培养与处理
HaCaT细胞来源(Procell Life Science & Technology Co., Ltd.);培养基(DMEM,10% FBS);亚砷酸钠浓度(0.1 μmol/L);处理时间(48小时)
阅读提示:参见Materials and Methods 2.2 Cell Culture and Treatment
恶性转化模型构建
亚砷酸钠浓度(0.1 μmol/L);暴露时长(约40周,约80代);细胞密度(6×10^5 cells/25 cm²瓶)
阅读提示:参见Materials and Methods 2.2 Cell Culture and Treatment 和 Results 3.2
细胞转染
miR-96-5p mimics、DTL siRNA及对照序列;转染剂量(30 pmol);转染试剂(Lipofectamine RNAiMAX);转染后处理(0.1 μmol/L亚砷酸钠48小时)
阅读提示:参见Materials and Methods 2.3 Cell Transfection
体外功能检测
CCK8检测细胞活力;EdU掺入实验检测增殖;集落形成实验(细胞数200/孔,培养14天);软琼脂实验(1×10^3 cells/孔,培养2周)
阅读提示:参见Materials and Methods 2.4-2.10
体内异种移植模型
动物品系(BALB/c裸鼠,雄性,4-6周龄);细胞接种量(5×10^6 T-HaCaT细胞);分组(对照、scramble、agomir);给药途径(尾静脉注射,每三天一次);肿瘤体积计算方法(L×W²/2)
阅读提示:参见Materials and Methods 2.13 In Vivo Tumor Model