circFTO与IGF2BP2结合调控滋养层细胞增殖、迁移和侵袭,同时介导自然流产中CCAR1 mRNA的m6A修饰

circFTO binding with IGF2BP2 regulates trophoblast cells proliferation, migration, and invasion while mediating m6A modification of CCAR1 mRNA in spontaneous abortion.

作者信息Yiwen Zhang, Meiyao Wu, Xiaoling Lin, Bingfeng Lu, Xi Chen, Qianhui Li, Yinan Jiang, Baixue Li, Dongmei Zhou, Xiujie Sheng
PMID40604397
发布时间2025-07
DOI10.1186/s12860-025-00546-8

实验完整度

包含临床样本、体外细胞实验、类器官模型、RIP、Western blot、拯救实验、RNA稳定性、m6A检测等至少两个独立证据层级,并有明确功能验证和机制验证。

主要模型

HTR-8/Svneo细胞 JEG-3细胞 JAR细胞 胎盘绒毛组织(SA患者和正常妊娠女性) 滋养层类器官(来自正常妊娠女性)

重点核对

SA患者和正常妊娠女性的胎盘绒毛样本量(50 vs 76)

摘要

背景:自然流产(SA)是一种复杂的生殖疾病,构成重大临床挑战。环状RNA(circRNA)是一类特殊的内源性非编码RNA,在各种疾病的临床前诊断和治疗干预中具有巨大潜力。然而,circRNA在SA中的确切作用尚未完全阐明。方法:在本研究中,我们采用RNA测序和实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)来鉴定SA患者胎盘绒毛中上调的circRNA circFTO(hsa_circ_0005941)。我们进行了体外和体内实验以确定circFTO在滋养层细胞系中的功能意义。使用在线数据库预测与circFTO相关的分子机制,并通过RNA免疫沉淀(RIP)实验、蛋白质印迹和拯救实验加以证实。此外,使用放线菌素D评估不同处理下靶信使RNA(mRNA)稳定性的变化。进一步地,使用比色法检测滋养层细胞的m6A甲基化水平,并通过meRIP-qPCR实验证实CCAR1 mRNA的m6A修饰。结果:我们的发现显示,circFTO在SA患者的胎盘中表达上调。在功能上,下调circFTO表达增强了滋养层细胞的增殖、迁移和侵袭。相反,过表达circFTO则抑制了滋养层细胞的这些功能。源自正常妊娠的滋养层类器官在过表达circFTO后增殖减少。生物信息学预测及后续实验表明,circFTO直接结合并负调控IGF2BP2。降低IGF2BP2的水平部分恢复了由circFTO敲低引起的滋养层功能改变。比色测定、RNA衰变实验和meRIP-qRT-PCR分析显示,circFTO敲低增加了CCAR1 mRNA中的m6A甲基化水平,而circFTO过表达则降低了m6A甲基化水平。已知这种修饰在合子基因组激活中起关键作用。结论:我们的研究揭示了circFTO在滋养层中的关键功能,并阐明了一个独特的circFTO–IGF2BP2–CCAR1轴,这可能作为治疗SA的诊断和治疗靶点具有重要潜力。临床试验编号:不适用。补充信息:在线版本包含补充材料,可在10.1186/s12860-025-00546-8获取。

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
circFTO在自然流产中表达是否异常及其对滋养层细胞功能的影响和分子机制。
核心机制
circFTO通过直接结合并促进IGF2BP2经泛素-蛋白酶体途径降解,从而抑制滋养层细胞增殖、迁移和侵袭,并通过降低IGF2BP2水平影响其对CCAR1 mRNA的m6A修饰识别,降低CCAR1 mRNA稳定性和表达。
主要证据
RNA-seq和qRT-PCR显示circFTO在SA胎盘中上调;CCK-8和Transwell实验表明circFTO调控滋养层功能;RIP证实circFTO与IGF2BP2结合;Western blot和MG132处理表明circFTO促进IGF2BP2降解;类器官实验显示circFTO过表达抑制增殖;比色法、RNA稳定性实验和meRIP-qPCR表明circFTO影响CCAR1 mRNA的m6A修饰和稳定性。
研究意义
研究揭示了circFTO–IGF2BP2–CCAR1轴,可能作为诊断和治疗SA的潜在靶点。

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

临床样本收集与circRNA表达谱分析

鉴定与自然流产相关的异常表达的circRNA。

收集SA患者和正常妊娠女性的胎盘绒毛组织,进行RNA测序(各4例)和qRT-PCR验证(50例SA,76例对照)。

2

circFTO对滋养层细胞增殖、迁移和侵袭的体外功能验证

确定circFTO对滋养层细胞功能的影响。

在HTR-8/Svneo和JEG-3细胞中敲低或过表达circFTO,通过CCK-8测定增殖,Transwell实验测定迁移和侵袭。

3

类器官模型验证circFTO对增殖的影响

在类器官模型中验证circFTO对滋养层增殖的作用。

从正常妊娠女性胎盘组织建立滋养层类器官,用慢病毒过表达circFTO或NC,通过ATPase活性测定评估增殖。

4

circFTO与IGF2BP2互作及降解机制研究

验证circFTO直接结合IGF2BP2并促进其降解。

通过ENCORI和RBPsuite预测,RIP验证结合,Western blot检测IGF2BP2蛋白水平,MG132实验和IP/泛素化实验证明泛素-蛋白酶体途径降解。

5

circFTO对CCAR1 mRNA m6A修饰和稳定性的影响

确定circFTO是否通过IGF2BP2影响CCAR1 mRNA的m6A修饰和稳定性。

比色法检测总m6A水平,qRT-PCR检测CCAR1 mRNA表达,放线菌素D实验评估稳定性,meRIP-qPCR检测CCAR1 mRNA的m6A修饰位点。

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。

验证蛋白表达
验证细胞功能
验证分子结合
评估RNA稳定性

产品清单

实验环节名称品牌货号
TRIZOL试剂Accurate Biotechnology--
Hifair III第一链cDNA合成SuperMixYeasen Biotech--
qPCR SYBR Green预混液Yeasen Biotech--
RIPA裂解液----
BCA测定Takara Bio--
Super-PAGE Bis-Tris凝胶EpiZyme--
PVDF膜MilliporeSigma--
NcmBlot封闭液NCM Biotech--
抗IGF2BP2抗体Proteintech11601-1-AP
抗GAPDH抗体BioworldAP0063
抗泛素抗体Proteintech10201-2-AP
HRP标记二抗BioworldAP0063
RPMI 1640培养基Gibco--
MEM培养基Procell LifePM150410
胎牛血清Excell BioFSP100
青霉素/链霉素Procell LifePB180120
基质胶----
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
si-circFTORiboBio--
si-IGF2BP2RiboBio--
circFTO过表达质粒Syngentech Co., Ltd.--
circFTO慢病毒载体Saisofi Biotechnology Co., Ltd.--
细胞计数试剂盒-8Yeasen Biotech--
CellCounting-Lite 3D发光试剂盒VazymeDD1102-02
Transwell小室Corning Inc.--
基质胶BD Biosciences--
NP40裂解液Beyotime--
抗IGF2BP2抗体Proteintech11601-1-AP
抗IgG抗体ProteintechB900610
Protein A/G磁珠BimakeB23202
SDS上样缓冲液BeyotimeP0285
EpiQuik m6A RNA甲基化定量试剂盒EpiGentekP-9005
m6A抗体MilliporeSigmaABE572-I
SPSS 22.0IBM Corp--
GraphPad Prism 9.0GraphPad Software Inc.--
ImageJ----

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
临床样本分析
SA患者和正常妊娠女性的样本量(50 vs 76),组织来源孕周(6-12周),RNA-seq样本量(4 vs 4),样本收集时间(2021年6月至2022年7月)。
阅读提示:Methods中Clinical sample和RNA sequencing部分
circFTO功能实验
细胞系(HTR-8/Svneo、JEG-3)、转染试剂(Lipofectamine 3000)、siRNA序列、质粒信息、CCK-8检测时间点(0,24,48,72h)和细胞数量(2000 cells/well)、Transwell细胞数量(30,000 cells/well)、培养时间(48h)、基质胶稀释比例(1:8)。
阅读提示:Methods中Cell transfection、CCK-8 assay、Transwell insert assay部分
类器官实验
组织来源(正常妊娠6-7周)、消化方法(0.25%胰酶/EDTA和胶原酶V)、Matrigel包被、培养时间(2-3周)、传代间隔(7-10天)、分组(OE-circFTO和NC)、增殖检测方法(ATPase活性)。
阅读提示:Methods中Organoid cultivation和Results中相应部分
分子机制验证
细胞系(HTR-8/Svneo和JEG-3)、RIP抗体(anti-IGF2BP2 4 µg)、泛素化实验(MG132浓度10 µM和时间)、放线菌素D浓度(5 µg/ml)和时间点(0,2,4,8h)、m6A定量使用试剂盒(EpiGentek P-9005)。
阅读提示:Methods中Immunoprecipitation、RNA stability assay、Measurement of N6-methyladenosine content、MeRIP-qPCR部分