CDCP1敲低通过抑制PDGFRβ内吞作用来抑制PDGFRβ/AKT通路介导的血管平滑肌细胞增殖。

CDCP1 knockdown suppresses PDGFRβ/AKT pathway-mediated vascular smooth muscle cell proliferation by inhibiting PDGFRβ endocytosis.

作者信息Xin Ji, Xin Wang, Qianqian Dong, Wanqiu Li, Ning Zhou, Xiaole Yue, Dandan Zhao, Xiaolong Yang
PMID40256729
期刊PeerJ
发布时间2025-04-15
DOI10.7717/peerj.19114

实验完整度

包含小鼠颈动脉结扎模型、VSMC体外培养、siRNA敲低、RNA-seq、Western blot、Co-IP、IF等多层级验证,涵盖功能与机制验证。

主要模型

小鼠局灶性颈动脉狭窄模型 小鼠血管平滑肌细胞(VSMC)

重点核对

CDCP1敲低效率:qRT-PCR验证siCDCP1转染后CDCP1表达显著降低 PDGF-BB刺激浓度和时间:20 ng/mL,刺激24小时(增殖/迁移)或5、15、30分钟(信号通路) 体内模型:小鼠颈动脉结扎后7、14、21、28天取材 RNA-seq差异表达基因筛选阈值:|log2FC|>1且Padj<0.05

摘要

含CUB结构域蛋白1(CDCP1)是一种细胞表面糖蛋白,已被鉴定为能够调节细胞锚定、迁移、增殖和分化。然而,CDCP1在内膜增生中的作用,特别是对血管平滑肌细胞(VSMC)增殖和迁移的作用,尚不清楚。在本研究中,我们通过体内局灶性颈动脉狭窄模型分析了CDCP1在内膜增生中的表达。在体外,我们培养了小鼠VSMC,并用20 ng/mL血小板衍生生长因子BB(PDGF-BB)刺激24小时。采用Western blot检测细胞中CDCP1的表达。接下来,我们在VSMC中敲低CDCP1的表达,并使用CCK8实验、EDU+实验和伤口愈合实验评估其对细胞增殖和迁移的影响。然后,我们对CDCP1敲低的VSMC进行了RNA-Seq分析。基于测序结果,我们利用Western blotting研究了CDCP1敲低对AKT信号通路的影响。此外,我们通过免疫荧光和免疫共沉淀实验验证了血小板衍生生长因子受体(PDGFR)β与NEDD4、网格蛋白和Rab5之间的相互作用。结果发现,在体内内膜增生组织中CDCP1水平被激活。CDCP1敲低显著减弱了体外PDGF-BB诱导的小鼠VSMC增殖和迁移。基于RNA测序获得的差异表达蛋白的基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,我们发现CDCP1的敲低与“PI3K-AKT信号通路”、“泛素介导的蛋白水解”和“内吞作用”通路相关。随后的实验表明,CDCP1敲低抑制了AKT信号通路。CDCP1敲低促进了PDGFRβ与NEDD4的结合以及PDGFRβ的泛素化。此外,CDCP1敲低减弱了PDGFRβ与网格蛋白和Rab5的结合。这些数据表明,CDCP1的缺失可能增强PDGFR与NEDD4的结合并促进PDGFR的泛素化,从而调节AKT信号通路和内膜增生。

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
CDCP1是否以及如何参与内膜增生中血管平滑肌细胞的增殖和迁移?
核心机制
CDCP1敲低促进PDGFRβ与NEDD4结合,增强PDGFRβ泛素化,减弱PDGFRβ与clathrin和Rab5的结合,从而抑制PDGFRβ内吞和PDGFRβ/AKT信号通路。
主要证据
体内颈动脉结扎模型显示CDCP1表达升高;体外VSMC中敲低CDCP1抑制PDGF-BB诱导的增殖和迁移;RNA-seq富集到相关通路;Co-IP和IF证实PDGFRβ泛素化增加、内吞相关蛋白结合减少。
研究意义
作者提出CDCP1可能作为动脉粥样硬化治疗的新策略,但需进一步体内研究验证。

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

体内模型建立与CDCP1表达检测

验证CDCP1是否在内膜增生中表达升高

通过结扎小鼠颈动脉分叉制备局灶性颈动脉狭窄模型,在术后7、14、21、28天取颈动脉,进行HE染色和免疫荧光、Western blot检测CDCP1表达。

2

细胞培养与CDCP1敲低

评估CDCP1对VSMC功能的影响

培养小鼠VSMC,使用siRNA敲低CDCP1,检测敲低效率。

3

功能实验(增殖和迁移)

检测CDCP1敲低对VSMC增殖和迁移的影响

采用CCK8、EDU实验检测增殖,伤口愈合和Transwell实验检测迁移。

4

RNA-seq及通路富集分析

探究CDCP1敲低影响的信号通路

对CDCP1敲低和对照的VSMC进行RNA-seq,筛选差异表达基因,并进行GO和KEGG富集分析。

5

信号通路验证

验证CDCP1敲低对PDGFRβ/AKT信号的影响

在PDGF-BB刺激的不同时间点,通过Western blot检测PDGFRβ和AKT的磷酸化水平。

6

PDGFRβ泛素化及内吞相关蛋白相互作用研究

探究CDCP1敲低影响PDGFRβ泛素化和内吞的机制

通过Co-IP检测PDGFRβ与NEDD4、clathrin、Rab5的结合以及PDGFRβ泛素化水平;通过IF检测其共定位。

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VivaCellC3120-0500
胎牛血清Pricella164210
青霉素-链霉素Boehringer Ingelheim03-031-1BCS
riboFECT-TM CP转染试剂盒RiboBioC10511-05
细胞RNA提取试剂盒YEASEN19231ES50
cDNA逆转录试剂盒VazymeR323
血小板衍生生长因子-BBCell Signaling Technology50611
CCK8溶液上海C0037
酶标仪Shanpu1900
EDU细胞增殖检测试剂盒Beyotime BiotechnologyC0075S
Transwell板Corning3422
结晶紫SolarbioG1062
RIPA裂解液SolarbioR0010
SDS-PAGE凝胶MeilunbioMA0387
PVDF膜Sigma03010040001
CDCP1抗体Proteintech12754-1-AP
Rab5抗体Cell Signaling Technology46449
PDGFRβ抗体HuaanET1605-20
AKT抗体HuaanET1609-51
磷酸化PDGFRβ抗体Cell Signaling Technology3166
磷酸化AKT抗体Affinity BiosciencesAF0016
化学发光成像系统JP-K600Jiapeng--
蛋白裂解液----
蛋白酶抑制剂SolarbioP0100
蛋白A/G琼脂糖珠Santa Cruzsc-2003
泛素化抗体Santa Cruzsc-8017
CDCP1抗体HuaanEM1701-84
Triton X-100SolarbioG1076
PDGFRβ抗体Abcamab69506
NEDD4抗体Cell Signaling Technology2740
网格蛋白抗体Cell Signaling Technology4796
Rab5抗体Cell Signaling Technology3547
Alexa Fluor@555标记的山羊抗小鼠IgGSouthernBiotech1030-32
Alexa Fluor@488标记的山羊抗兔IgGSouthernBiotech4030-30
DAPISouthernBiotech0100-20
荧光显微镜BZ-X810KEYENCE--

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
体内模型
小鼠品系、性别、年龄、数量、分组、取材时间点
阅读提示:Methods: Murine focal carotid stenosis model
细胞培养
VSMC来源、培养基、血清浓度、培养条件
阅读提示:Methods: Cell culture
siRNA转染
siRNA序列、浓度、转染试剂、孵育时间
阅读提示:Methods: siRNA synthesis and transfection
功能实验
PDGF-BB浓度、刺激时间、检测方法
阅读提示:Methods: CCK8 assay, Cell proliferation assay, The wound-healing assay, Transwell assay
信号通路检测
血清饥饿时间、PDGF-BB刺激时间点、抗体
阅读提示:Methods: Western blot; Results: CDCP1 knockdown inhibited PDGFRβ/AKT signaling
蛋白相互作用
PDGF-BB刺激时间、抗体、珠子类型
阅读提示:Methods: Co-immunoprecipitation