MTCH2通过PI3K/Akt通路刺激乳腺癌细胞增殖和周期进程

MTCH2 stimulates cellular proliferation and cycles via PI3K/Akt pathway in breast cancer.

作者信息Wenying Jiang, Yuxia Miao, Xiaoxiao Xing, Shuiqing Liu, Wei Xing, Feng Qian
PMID38560664
期刊Heliyon
发布时间2024-03-19
DOI10.1016/j.heliyon.2024.e28172

实验完整度

包含生物信息学分析、体外细胞功能实验(CCK-8、流式细胞术)、体内异种移植模型,并验证了PI3K/Akt机制通路。

主要模型

乳腺癌细胞系MCF-7和T-47D BALB/c裸鼠异种移植模型

重点核对

MTCH2在乳腺癌细胞系中的表达水平(T-47D最高) 慢病毒感染MOI值(过表达MOI 30,敲低MOI 50) 细胞接种密度(CCK-8实验2*10^4细胞/孔) 异种移植细胞接种量(5*10^6细胞/ml,100 μl) 小鼠分组和每组样本量(4组,每组6只)

摘要

MTCH2蛋白位于线粒体外膜,并调节线粒体相关的细胞死亡。本研究旨在探讨MTCH2在乳腺癌(BC)潜在病理生理机制中的作用。首先使用生物信息学分析BC中MTCH2的表达水平,然后通过体外细胞系进行验证。进行了MTCH2过表达和siRNA介导的敲低实验,以评估其生物学功能,包括对细胞增殖和周期进程的影响。利用异种移植模型进行体内研究,并检查信号通路变化以确定MTCH2在BC增殖和细胞周期调控中驱动的机制。MTCH2在BC中上调,并与患者的总生存期相关。MTCH2过表达促进细胞增殖和周期进程,而沉默MTCH2则产生相反的效果。异种移植实验证实了体外细胞发现,并确定PI3K/Akt信号通路被MTCH2过表达激活,而被其沉默抑制。此外,IGF-1R的激活挽救了MTCH2沉默诱导的细胞生长和周期阻滞。总体而言,本研究表明MTCH2在BC中表达上调,并通过PI3K/Akt通路增强细胞增殖和周期进程。

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
MTCH2在乳腺癌中的表达水平及其对细胞增殖和周期进程的作用和潜在机制是什么?
核心机制
MTCH2通过激活PI3K/Akt信号通路促进乳腺癌细胞增殖和周期进程。
主要证据
生物信息学分析显示MTCH2在乳腺癌组织中上调且与预后相关;体外过表达MTCH2促进增殖和周期进程,敲低则抑制;异种移植实验证实体内效果;Western blot显示PI3K和Akt磷酸化水平随MTCH2表达变化。
研究意义
MTCH2是乳腺癌治疗的潜在靶点,因其在调节线粒体代谢和凋亡中的独特作用。

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

生物信息学分析MTCH2表达和预后

评估MTCH2在乳腺癌组织中的表达水平及其与患者生存的关系。

利用GEO和TCGA-BRCA数据集分析MTCH2表达,并进行Kaplan-Meier生存分析。

2

细胞系中MTCH2表达验证

在乳腺癌细胞系中验证MTCH2的表达水平。

通过qPCR和Western blot检测MCF10A、MDA-MB-231、BT474、MCF-7和T-47D细胞中MTCH2表达。

3

体外功能实验(增殖和周期)

评估MTCH2过表达和敲低对乳腺癌细胞增殖和周期的影响。

使用慢病毒构建稳定过表达或敲低MTCH2的细胞系,通过CCK-8检测细胞活力,流式细胞术分析细胞周期。

4

体内异种移植模型验证

验证MTCH2在体内对肿瘤生长的影响。

将稳定转染的MCF-7细胞皮下注射至裸鼠,监测肿瘤体积和重量。

5

机制验证(PI3K/Akt通路)

探讨MTCH2是否通过PI3K/Akt通路发挥作用。

使用Western blot检测PI3K和Akt磷酸化水平,并通过IGF-1R过表达进行功能恢复实验。

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Kccell--
RPMI-1640培养基Procell--
胎牛血清WISENT--
青霉素-链霉素NCM Biotech--
MCF 10A专用培养基Procell--
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher--
pLVX-shRNA2-puro载体Ourui--
pLVX-IRES-ZsGreen1载体Ourui--
Trizol试剂Thermo Fisher Scientific--
逆转录试剂盒Genecopoeia--
RIPA裂解液Beyotime--
蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
SDS-PAGE凝胶Beyotime--
PVDF膜Millipore--
MTCH2抗体Proteintech16888-1-AP
PCNA抗体Proteintech10205-2-AP
MCM2抗体Proteintech10513-1-AP
CDK1抗体Proteintech19532-1-AP
CDK6抗体Proteintech14052-1-AP
磷酸化AKT抗体Proteintech66444-1-Ig
AKT抗体Proteintech10176-2-AP
PI3K抗体Abcamab32089
磷酸化PI3K抗体Cell Signaling Technology4228
GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
抗兔IgGCST--
ECL化学发光检测试剂盒Xinsaimei--
化学发光成像系统Tanon--
CCK-8试剂Sigma--
碘化丙啶染色液Beyotime--
流式细胞仪ACEA Biosciences--
胰蛋白酶NCM Biotech--
磷酸盐缓冲液Gibco--
多功能酶标仪PerkinElmer--

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(ATCC),培养基类型(DMEM、RPMI-1640等),血清浓度(10%或20%),抗生素(1%双抗),培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:Materials and methods 2.2 Cell lines and culture
慢病毒转染
MOI值(过表达30,敲低50),细胞密度(1*10^6细胞/孔),转染试剂(Lipofectamine 2000)
阅读提示:Materials and methods 2.3 Construction of the lentivirus and cell transfection
CCK-8实验
细胞接种密度(2*10^4细胞/孔),重复孔数(3个),检测时间点(0、24、48、72小时),CCK-8孵育时间(2小时)
阅读提示:Materials and methods 2.6 Cell counting kit-8 (CCK-8) assay
细胞周期分析
细胞固定条件(乙醇,4°C,24小时),PI染色液体积(500 μl),流式细胞仪型号(ACEA Biosciences)
阅读提示:Materials and methods 2.7 Flow cytometry (FCM) for cellular cycle assay
异种移植模型
小鼠品系(BALB/c nude),周龄(5-6周),性别(雌性),细胞接种量(5*10^6细胞/ml,100 μl),分组(4组,每组6只),监测时间(第8天开始每4天)
阅读提示:Materials and methods 2.8 Xenograft model of tumor growth model