LncRNA RMST-miR-4295-ITPR1轴:调控三阴性乳腺癌细胞自噬的关键机制

The LncRNA RMST-miR-4295-ITPR1 axis: a key mechanism in regulating autophagy in triple-negative breast cancer cells.

作者信息Linlei Zhang, Sainan Li, Jiajie Shi, Hao Guo, Bo Wang, Cuizhi Geng
PMID40287640
发布时间2025-04-26
DOI10.1186/s12885-025-14189-7

实验完整度

包含细胞系体外实验(CCK-8、EdU、Transwell、划痕、流式、电镜、Western blot)及临床组织样本qRT-PCR验证,但缺乏动物模型和体内验证。

主要模型

人乳腺癌细胞系MDA-MB-468 临床TNBC组织样本及癌旁组织

重点核对

细胞系:MDA-MB-468(ITPR1表达最低) 过表达载体:pcDNA3.1-ITPR1和pcDNA3.1-LncRNA RMST miR-4295 mimics(50 nM)和inhibitor(100 nM)处理 si-LncRNA RMST-3用于敲低实验 重复次数:三次独立实验(n=3)

摘要

背景:三阴性乳腺癌(TNBC)是一种侵袭性乳腺癌亚型,预后差,治疗选择有限。自噬靶向在肿瘤耐药中发挥复杂作用。长链非编码RNA(LncRNA)RMST在TNBC进展中的作用及其可能参与自噬调控的机制仍 largely 未被探索。方法:我们利用转录组测序数据进行生物信息学分析,以鉴定TNBC中与自噬相关的差异表达基因及LncRNA-miRNA-mRNA轴。通过CCK-8、EdU、Transwell和划痕实验研究了LncRNA RMST-miR-4295-ITPR1轴对TNBC细胞增殖和迁移的影响。此外,通过一系列体外实验,包括流式细胞术、透射电子显微镜和Western blotting,评估了LncRNA RMST-miR-4295-ITPR1轴在调控自噬中的作用。结果:LncRNA RMST与ITPR1 mRNA竞争性结合miR-4295,从而解除miR-4295对ITPR1的抑制,增加ITPR1表达。LncRNA RMST或ITPR1的过表达显著抑制TNBC细胞增殖和迁移,促进凋亡,并增强自噬。相反,miR-4295过表达逆转了这些效应,证实了LncRNA RMST-miR-4295-ITPR1轴在TNBC自噬调控中的作用。结论:我们的发现表明,LncRNA RMST-miR-4295-ITPR1轴在TNBC细胞的自噬调控中发挥关键作用。调节该轴可能代表一种抑制TNBC进展和克服化疗耐药的新治疗策略。

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
LncRNA RMST-miR-4295-ITPR1轴是否通过调控自噬影响三阴性乳腺癌细胞的增殖、迁移和凋亡?
核心机制
LncRNA RMST竞争性结合miR-4295,解除miR-4295对ITPR1的抑制,上调ITPR1表达,进而促进自噬和凋亡,抑制肿瘤细胞增殖和迁移。
主要证据
在MDA-MB-468细胞中,过表达ITPR1或LncRNA RMST抑制增殖和迁移、促进凋亡和自噬(CCK-8、EdU、Transwell、划痕、流式、电镜、Western blot);miR-4295 mimics逆转这些效应,而ITPR1过表达可部分恢复。
研究意义
该轴可能作为TNBC治疗的新靶点,为通过调控自噬抑制TNBC进展和克服化疗耐药提供理论基础。

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

生物信息学筛选

鉴定TNBC中与自噬相关的差异表达基因及LncRNA-miRNA-mRNA调控轴。

利用TCGA转录组数据分析TNBC与正常组织差异表达基因(|log2FC|>1, p<0.05),与HADb自噬基因取交集,通过TargetScan和miRcode预测miRNA,筛选出ITPR1及LncRNA RMST-miR-4295-ITPR1轴。

2

临床样本验证

验证ITPR1、LncRNA RMST和miR-4295在TNBC组织中的表达差异。

收集12例TNBC组织和12例癌旁组织,通过qRT-PCR检测ITPR1、LncRNA RMST和miR-4295的表达。

3

细胞系表达分析

评估ITPR1在不同乳腺癌细胞系中的表达水平。

通过qRT-PCR检测MCF-10A及五种乳腺癌细胞系中ITPR1 mRNA表达,选择表达最低的MDA-MB-468进行后续实验。

4

过表达和敲低实验

验证ITPR1和LncRNA RMST的功能及调控关系。

在MDA-MB-468细胞中过表达ITPR1或LncRNA RMST,或敲低LncRNA RMST,使用qRT-PCR和Western blot检测表达变化。

5

功能实验

评估LncRNA RMST-miR-4295-ITPR1轴对细胞增殖、迁移、侵袭、凋亡和自噬的影响。

采用CCK-8、EdU、Transwell、划痕实验检测增殖和迁移;流式细胞术检测凋亡;透射电镜观察自噬体;Western blot检测自噬相关蛋白。

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
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific15596026
HiScript IV第一链cDNA合成试剂盒VazymeR412-01
SYBR Green qPCR预混液Labgic TechnologyBL698A
PCR扩增试剂盒TakaraR011
BamHI限制性内切酶New England BiolabsR0136V
EcoRI限制性内切酶New England BiolabsR0101V
Zymoclean DNA回收试剂盒Zymo ResearchD4001T
T4 DNA连接酶Thermo Fisher ScientificEL0011
Lipofectamine 3000转染试剂Thermo Fisher ScientificL3000001
Opti-MEM I培养基----
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Thermo Fisher Scientific13778100
miR-4295模拟物MedChemExpressHY-R00975
miR-4295抑制剂MedChemExpressHY-RI00975
miRNA转染试剂MedChemExpressHY-K2017
CCK-8溶液Yeasen Biotechnology40203ES60
酶标仪 (FlexA-200)Allsheng InstrumentsFlexA-200
EdU(5-乙炔基-2'-脱氧尿苷)----
Triton X-100Beyotime BiotechnologyP0096
Cell-Light™ EdU Apollo体外试剂盒Guangzhou RiboBioC10310-1
Hoechst 33342染料----
荧光显微镜 (FM-400)Shanghai Puda Optical InstrumentsFM-400
Transwell小室(8 μm)Beyotime BiotechnologyFTW010-6Ins
基质胶Corning354262
倒置显微镜 (NIB900)Ningbo Yongxin OpticalNIB900
Annexin V-FITC/PI试剂盒Beijing Solarbio Science & TechnologyCA1020
Epon树脂HEDE BIOTECHNOLOGYE8000
超薄切片机 (EM UC7)LeicaEM UC7
醋酸铀HEAD BIOTECHNOLOGYSPI-02624
柠檬酸铅Hubei Yongkuo Technology521-26-5
透射电子显微镜 (Tecnai G2 F20)Thermo Fisher ScientificTecnai G2 F20
RIPA裂解液Beyotime BiotechnologyP0013C
BCA蛋白定量试剂盒ProteintechPK10026
PVDF膜Beyotime BiotechnologyFFP39
ECL底物Thermo Fisher Scientific34577
化学发光成像系统 (SH-CUTE523)Hangzhou Shenhua TechnologySH-CUTE523

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
细胞系来源及培养条件:MCF-10A用MEM/F12+5%马血清+EGF等;MDA-MB-468和MDA-MB-231用DMEM+10%FBS;BT-20用MEM+10%FBS;HCC1937和BT-549用RPMI-1640+10%FBS(BT-549另加胰岛素)。
阅读提示:Methods - Cell culture
细胞转染
转染试剂(Lipofectamine 3000)、siRNA序列(si-LncRNA RMST-3)、miR-4295 mimics浓度50nM和inhibitor浓度100nM、转染时间48小时。
阅读提示:Methods - Cell transfection, Gene knockdown, miRNA mimics and inhibitor transfection
功能实验
CCK-8检测时间点0、24、48小时;EdU浓度10μM,孵育2小时;Transwell孵育24小时;划痕实验0和48小时;流式凋亡检测方法。
阅读提示:Methods - CCK-8, EdU, Transwell, Cell healing, Flow cytometry
自噬检测
透射电镜观察自噬体;Western blot检测P62、LC3 II/I、Beclin1、Bcl2蛋白水平。
阅读提示:Methods - Transmission electron microscopy, Western blot