TEAD4-DYNLL1轴加速肺腺癌细胞周期进程并增强恶性特性

The TEAD4-DYNLL1 axis accelerates cell cycle progression and augments malignant properties of lung adenocarcinoma cells.

作者信息Dapeng Li, An Wang, Xuan Wang, Mengkun Shi, Xiaofeng Chen, Yubao Lyu, Dayu Huang
PMID40170083
发布时间2025-04-01
DOI10.1186/s40001-025-02500-y

实验完整度

包含体外细胞功能实验(增殖、迁移、凋亡、周期)、机制验证(ChIP、荧光素酶报告)、回复实验及体内动物模型等多个独立证据层级。

主要模型

人肺腺癌细胞系NCI-H1395、NCI-H441 人正常支气管上皮细胞BEAS-2B 小鼠肺腺癌细胞LA795异种移植瘤模型 BALB/c裸鼠

重点核对

DYNLL1过表达与患者预后的相关性(UALCAN、GEPIA数据库) DYNLL1沉默后细胞增殖、迁移、凋亡、周期阻滞及β-catenin水平的变化 TEAD4对DYNLL1启动子的直接结合(ChIP-qPCR)及转录激活(荧光素酶报告) 体内实验中TEAD4敲低与DYNLL1过表达对肿瘤生长的影响(每组6只小鼠)

摘要

背景:肺腺癌(LUAD)是全球死亡率的主要贡献者。基于生物信息学见解,本研究探讨了动力蛋白轻链LC8型1(DYNLL1)在LUAD进展中的功能。方法:使用qPCR和western blotting分析测定LUAD和正常细胞中的DYNLL1水平。在LUAD细胞中诱导慢病毒质粒介导的DYNLL1沉默,然后进行功能测定以研究DYNLL1对增殖、迁移、凋亡和细胞周期分布的影响。使用Wnt/β-catenin激动剂KY19382分析Wnt/β-catenin通路在DYNLL1效应中的参与。使用生物信息学查询DYNLL1的上游调控因子。将小鼠LUAD细胞LA795植入BALB/c裸鼠以建立动物肿瘤模型。结果:DYNLL1在LUAD细胞中表现出高表达。其人工沉默减少了癌细胞的增殖和扩散,促进了细胞凋亡,并诱导G0/G1细胞周期阻滞。DYNLL1沉默降低了癌细胞中的β-catenin水平,而KY19382处理减弱了DYNLL1沉默诱导的效应。TEAD4在LUAD细胞中上调,结合DUNLL1启动子进行转录激活。LUAD细胞中的TEAD4沉默降低了DYNLL1转录和β-catenin水平,从而抑制增殖,同时促进凋亡、衰老和细胞周期阻滞。在体内,TEAD4沉默削弱了LA795细胞的肿瘤形成。然而,这些现象被LUAD细胞中人工DYNLL1恢复所抵消。结论:本研究表明TEAD4-DYNLL1轴通过Wnt/β-catenin途径加速细胞周期进程并增强LUAD细胞的恶性特性。

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
DYNLL1在肺腺癌(LUAD)进展中的功能作用及其上游调控机制尚不清楚,本研究旨在探讨DYNLL1及其转录因子TEAD4在LUAD恶性进展中的作用。
核心机制
TEAD4直接结合DYNLL1启动子并激活其转录,DYNLL1通过激活Wnt/β-catenin通路加速细胞周期进程并增强LUAD细胞的恶性特性。
主要证据
体外细胞实验显示DYNLL1沉默抑制增殖、迁移、诱导凋亡和G0/G1期阻滞,并降低β-catenin水平;ChIP-qPCR和荧光素酶报告实验证实TEAD4直接调控DYNLL1;体内实验显示TEAD4敲低抑制肿瘤生长,而DYNLL1过表达回复该效应。
研究意义
研究表明TEAD4/DYNLL1轴可能成为LUAD治疗的新靶点,但其临床转化价值受限于缺乏临床样本验证。

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

生物信息学筛选与表达验证

筛选LUAD中与预后相关的候选基因,并验证DYNLL1在LUAD细胞中的异常表达。

利用GEPIA和UALCAN数据库获取差异表达和预后相关基因,取交集得到14个共同基因,并通过PPI网络突出DYNLL1等核心基因。随后在BEAS-2B、A549、NCI-H1395和NCI-H441细胞中通过qPCR和Western blot检测DYNLL1表达。

2

DYNLL1功能缺失研究

验证DYNLL1对LUAD细胞恶性表型的影响。

在NCI-H1395和NCI-H441细胞中通过慢病毒载体敲低DYNLL1,进行克隆形成、伤口愈合、Transwell、流式细胞术(凋亡和周期)、免疫荧光(Ki67)和Western blot等检测。

3

Wnt/β-catenin通路参与验证

验证DYNLL1的效应是否通过Wnt/β-catenin通路介导。

在DYNLL1敲低的细胞中给予Wnt/β-catenin激动剂KY19382处理,检测增殖、凋亡、周期、衰老和相关蛋白表达的变化。

4

上游调控机制验证

验证TEAD4是否是DYNLL1的转录调控因子。

通过生物信息学预测并验证TEAD4与DYNLL1的关联,在LUAD细胞中敲低TEAD4,检测DYNLL1表达变化,并通过ChIP-qPCR和双荧光素酶报告实验验证TEAD4直接结合DYNLL1启动子并激活转录。

5

TEAD4敲低与DYNLL1过表达的回复实验(体外)

验证TEAD4敲低对LUAD细胞恶性表型的抑制作用是否由DYNLL1介导。

在TEAD4敲低的细胞中同时过表达DYNLL1,检测增殖、凋亡、周期、衰老和蛋白表达的变化。

6

体内动物实验验证

验证TEAD4和DYNLL1对LUAD细胞体内肿瘤形成的影响。

将稳定转染KD-TEAD4和OE-DYNLL1的小鼠LUAD细胞LA795皮下植入BALB/c裸鼠,监测肿瘤体积和重量,并通过WB、IHC和TUNEL检测相关蛋白和凋亡。

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-H培养基BeNaBNCC364169
Ham's F-12K培养基----
RPMI-1640培养基----
胎牛血清----
抗生素----
嘌呤霉素----
KY19382MCEHY-131447
TRIzol试剂Thermo Fisher Scientific15596018CN
ABScript Neo RT Master MixABclonalRK20432
Genious 2X SYBR Green Fast qPCR MixAbclonalRK21204
ABI QuantStudio 5实时荧光定量PCR仪Thermo Fisher ScientificA28569
结晶紫----
光学显微镜(X43)OlympusX43
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒MCEHY-K1073
FACS Canto流式细胞仪BD Biosciences--
β-半乳糖苷酶固定液SolarbioG1580
Triton X-100----
山羊血清----
Ki67一抗GeneTexGTX20833
山羊抗兔IgG H&L (Alexa Fluor® 647)Abcamab150079
DAPI----
荧光显微镜(Leica DMi8)Leica MicrosystemsDMi8
Image J软件NIHversion 1.53
甲醛----
Bioruptor超声破碎仪Diagenode--
TEAD4抗体Abcamab308621
兔IgGAbcamab172730
Dynabeads Protein A磁珠Thermo Fisher--
蛋白酶KRoche--
QIAquick PCR纯化试剂盒Qiagen--
pGL3-basic载体PromegaE1751
Lipofectamine 3000转染试剂Thermo FisherL3000150
双荧光素酶报告检测系统PromegaE1910
BALB/c裸鼠Anburui Biotechnology--
二甲苯----
乙醇----
过氧化氢----
牛血清白蛋白SolarbioA8010
Ki67抗体GeneTexGTX20833
PCNA抗体GeneTexGTX100539
Cyclin D1抗体Abcamab16663
P21抗体Thermo FisherMA5-31479
HRP标记山羊抗小鼠二抗Thermo FisherG-21040
HRP标记山羊抗兔二抗Thermo FisherG-21234
DAB显色液SolarbioDA1010
Biotin TUNEL凋亡检测试剂盒SolarbioT2191
RIPA裂解液--89901
DYNLL1抗体Abcamab51603
Cyclin D1抗体Abcamab16663
P21抗体Thermo FisherMA5-31479
β-catenin抗体AbclonalA11512
TEAD4抗体Proteintech12418-1-AP
GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
Prism 10.0软件GraphPad--

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
细胞系来源和培养基:BEAS-2B(DMEM-H)、A549(Ham's F-12K)、NCI-H1395、NCI-H441和LA795(RPMI-1640),均含10% FBS和1%抗生素,37°C、5% CO2。
阅读提示:Methods: Cells
慢病毒转染与筛选
慢病毒载体(KD-DYNLL1、KD-TEAD4、OE-DYNLL1)感染时间:24小时;嘌呤霉素浓度:10 μg/mL;筛选时间:1周。
阅读提示:Methods: Cell transfection and treatment
药物处理
KY19382浓度:1 μM,处理时间:24小时。
阅读提示:Methods: Cell transfection and treatment
动物实验
小鼠品系、性别、年龄、体重;细胞接种数量(5×10^6);分组(KD-NC、KD-TEAD4、KD-TEAD4+OE-NC、KD-TEAD4+OE-DYNLL1);每组6只;观察时间35天;肿瘤体积计算公式。
阅读提示:Methods: Animal models and Figure 6 legend
统计学
统计方法:one-way或two-way ANOVA,Tukey多重比较;数据至少三次独立重复,表示为mean±SEM;p<0.05为显著。
阅读提示:Methods: Statistical analysis