FTO介导的RASGRF1 mRNA去稳定化阻碍甲状腺癌进展并抑制巨噬细胞M2极化

FTO-mediated the destabilization of RASGRF1 mRNA impedes thyroid cancer progression and suppresses macrophage M2 polarization.

作者信息Zongyu Li, Jiancang Ma, Hao Guan, Jingyue Lai, Fangshi Xu, Gang Cao
PMID40760370
发布时间2025-08-04
DOI10.1007/s10565-025-10073-z

实验完整度

包含体外细胞功能实验(增殖、凋亡、迁移、侵袭、铁死亡)、体内异种移植瘤模型、巨噬细胞共培养实验及FTO机制验证(RIP、MeRIP、mRNA稳定性),多个独立证据层级。

主要模型

人甲状腺癌细胞系K1和TPC1 THP-1分化的巨噬细胞(THP-1-M0) BALB/c裸鼠皮下TPC1异种移植瘤模型 人甲状腺癌组织样本

重点核对

RASGRF1在THCA肿瘤组织及细胞系中的表达上调 sh-RASGRF1敲低后细胞增殖、迁移、侵袭受抑,凋亡和铁死亡增加 FTO过表达降低RASGRF1 mRNA稳定性,机制涉及m6A修饰和IGF2BP2 体内异种移植瘤模型中,sh-RASGRF1抑制肿瘤生长

摘要

背景:鸟嘌呤核苷酸交换因子RASGRF1在包括甲状腺癌(THCA)在内的人类多种癌症中发挥重要作用。本研究明确了RASGRF1在THCA进展中的作用,并阐明了调控RASGRF1失调的m6A修饰机制。方法:通过免疫印迹、免疫组织化学(IHC)或定量PCR进行表达分析。通过集落形成和EdU增殖实验评估细胞生长。动物实验测试了RASGRF1在异种移植瘤生长中的功能。使用THCA细胞的条件培养基(CM)处理THP-1分化的巨噬细胞。通过流式细胞术评估细胞凋亡和CD206+巨噬细胞。通过Transwell实验检测细胞侵袭和迁移能力。通过RNA免疫沉淀(RIP)和MeRIP实验评估FTO对RASGRF1的影响。结果:RASGRF1在人类THCA中上调。RASGRF1敲低在体外阻碍THCA细胞生长、运动、侵袭,促进细胞凋亡和铁死亡,并减少体内TPC1 THCA异种移植瘤的生长。此外,RASGRF1敲低减少了THP-1分化巨噬细胞的M2极化和迁移。机制上,FTO通过m6A依赖性机制降低RASGRF1 mRNA稳定性。FTO上调抑制THCA恶性行为,促进细胞铁死亡,并通过抑制RASGRF1减少巨噬细胞M2极化和迁移。结论:我们的发现表明,FTO介导的RASGRF1 mRNA不稳定性减少了THCA相关的巨噬细胞M2极化和THCA进展。抗RASGRF1策略可能对THCA治疗有用。图形摘要:在THCA细胞中,下调的FTO通过m6A依赖性方式导致RASGRF1 mRNA稳定性和表达增强,从而促进THCA相关的巨噬细胞M2极化和THCA进展。

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
RASGRF1在甲状腺癌进展和巨噬细胞M2极化中的作用及其m6A修饰调控机制是什么?
核心机制
FTO通过m6A依赖性机制降低RASGRF1 mRNA稳定性,从而抑制RASGRF1表达,进而抑制THCA恶性行为和巨噬细胞M2极化。
主要证据
体外细胞功能实验(集落形成、EdU、凋亡、迁移、侵袭、铁死亡检测)、体内异种移植瘤实验、巨噬细胞极化分析(CD206、CCL2、TGFB1表达及流式)以及MeRIP、RIP和mRNA稳定性实验。
研究意义
本研究首次揭示RASGRF1在THCA中的促癌作用及FTO介导的m6A调控机制,提示抗RASGRF1策略可能对THCA治疗有用。

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

RASGRF1在THCA中的表达分析

验证RASGRF1在人THCA肿瘤组织和细胞系中的表达水平。

通过生物信息学分析(GSE87410、GSE201365、TIMER、GEPIA、TCGA)和临床样本(qPCR、免疫印迹)以及细胞系(BCPAP、IHH4、TPC1、K1、Nthy-ori3-1)检测RASGRF1表达。

2

RASGRF1敲低的体外功能实验

评估RASGRF1敲低对THCA细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭及铁死亡的影响。

使用sh-RASGRF1转染K1和TPC1细胞,进行集落形成、EdU、流式凋亡、Transwell迁移/侵袭实验,以及检测ROS、MDA、GSH、Fe2+含量和铁死亡相关蛋白表达。

3

RASGRF1敲低的体内异种移植瘤实验

验证RASGRF1敲低在体内对THCA肿瘤生长的影响。

将sh-RASGRF1或sh-Ctrl感染的TPC1细胞皮下注射至BALB/c裸鼠,监测肿瘤生长,30天后取瘤称重并进行IHC检测。

4

RASGRF1对巨噬细胞M2极化和迁移的影响

探究RASGRF1是否影响THP-1分化巨噬细胞的M2极化和迁移能力。

收集sh-RASGRF1或sh-Ctrl转染的THCA细胞条件培养基,处理THP-1-M0细胞,检测M2/M1标志物表达、CD206+巨噬细胞比例及迁移能力。

5

FTO调控RASGRF1的机制研究

阐明FTO是否通过m6A修饰调控RASGRF1 mRNA稳定性。

在K1和TPC1细胞中过表达FTO,通过免疫印迹检测RASGRF1蛋白水平,通过MeRIP和RIP实验检测m6A修饰和FTO结合,通过放线菌素D实验检测mRNA稳定性,并验证IGF2BP2介导作用。

6

FTO通过RASGRF1影响THCA恶性行为及巨噬细胞极化

验证FTO通过抑制RASGRF1发挥抗THCA作用及抑制巨噬细胞M2极化。

在FTO过表达的细胞中恢复RASGRF1表达,检测细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭、铁死亡相关指标,并收集CM处理巨噬细胞检测M2/M1标志物和迁移。

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
RPMI-1640培养基Beyotime--
DMEM培养基Beyotime--
F12K培养基Lonza--
青霉素/链霉素Invitrogen--
胎牛血清Bovogen Biologicals--
β-巯基乙醇Solarbio--
嘌呤霉素Solarbio--
FuGene转染试剂Promega--
Yefluor 488 EdU成像试剂盒Yeasen--
MDA检测试剂盒Spbio--
GSH检测试剂盒Spbio--
DCFH-DA探针ROS检测试剂盒Elabscience--
亚铁离子比色检测试剂盒Elabscience--
佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯Selleck--
双染凋亡试剂盒Vazyme Biotech--
FITC标记的CD11b抗体ProteintechFITC-65055
FITC标记的CD206抗体ProteintechFITC-65155
7-AADBiolegend--
基质胶MCE--
RNA/蛋白共提取试剂盒Beyotime--
PrimeScript RT试剂盒TaKaRa--
SYBR Green预混液TaKaRa--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
Bis-Tris凝胶Thermo Fisher Scientific--
PVDF膜Servicebio--
EZ-ECL试剂盒Biological Industries--
ChemiDoc XRS+成像系统Bio-Rad--
6孔细胞培养板Corning Costar--
24孔Transwell小室Corning Costar--
Axiovert 200 M倒置显微镜Zeiss--
LSRII流式细胞仪BD Bioscience--
BeyoRIP™ RIP检测试剂盒Beyotime--
m6A抗体Proteintech68055-1-Ig
FTO抗体Proteintech27226-1-AP
IGF2BP2抗体Proteintech11601-1-AP
同型IgG对照抗体Proteintech30000-0-AP
RASGRF1抗体Proteintech12958-1-AP
PCNA抗体Proteintech10205-2-AP
MMP2抗体Proteintech10373-2-AP
BAX抗体Proteintech50599-2-Ig
GPX4抗体Proteintech67763-1-Ig
β-actin抗体Proteintech66009-1-Ig
Ki67抗体Proteintech27309-1-AP

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、培养基类型、血清和抗生素浓度、THP-1培养需添加β-巯基乙醇
阅读提示:Materials and methods 中 'Cell type and culture conditions' 节
基因敲低和过表达
sh-RASGRF1、oe-FTO、oe-RASGRF1载体构建和转染试剂(FuGene)、转染效率验证方法
阅读提示:Materials and methods 中 'ShRNAs, plasmids, and lentivirus constructs' 和 'Transient transfection and stable transduction' 节
体外功能实验
集落形成实验细胞种板数、EdU检测时间点、凋亡染色方法、Transwell细胞数和孵育时间、铁死亡指标检测试剂盒
阅读提示:Materials and methods 中 'Evaluation of colony formation ability and proliferation'、'Detection of ROS, MDA, GSH and Fe2+ contents'、'Transwell assays for cell migration and invasion' 和 'Flow cytometry' 节
体内实验
小鼠品系、周龄、性别、注射细胞数量、分组、肿瘤体积测量频率、IHC抗体及稀释度
阅读提示:Materials and methods 中 'Animal xenograft experiments and immunohistochemistry (IHC)' 节
巨噬细胞实验
THP-1分化条件(PMA浓度和时长)、CM制备和稀释比例、孵育时间、M2/M1标志物检测
阅读提示:Materials and methods 中 'Incubation of the conditioned medium (CM)' 和 'Flow cytometry' 节
机制研究
MeRIP和RIP实验所用抗体、mRNA稳定性实验中放线菌素D浓度和时间点、IGF2BP2敲低实验条件
阅读提示:Materials and methods 中 'RNA immunoprecipitation (RIP) and MeRIP assays' 和 'Analysis of RASGRF1 mRNA stability' 节