TFAP2A通过增强AOC1转录促进非小细胞肺癌恶性进展

TFAP2A promotes NSCLC malignant progression by enhancing AOC1 transcription.

作者信息Xiang Miao, Hongzhen Zheng, Huimin Mo, Jing Chang, Qin Jia, Hai Zhou
PMID40813717
期刊Hereditas
发布时间2025-08-14
DOI10.1186/s41065-025-00524-2

实验完整度

包含体外细胞功能实验(增殖、迁移、凋亡、线粒体膜电位、ROS、巨噬细胞极化)、体内移植瘤模型及机制验证(CHIP、双荧光素酶报告基因),多层级验证。

主要模型

非小细胞肺癌细胞系A-549 非小细胞肺癌细胞系NCI-H1299 THP-1来源的M0巨噬细胞 BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型

重点核对

AOC1和TFAP2A在NSCLC组织和细胞系中的表达水平 sh-AOC1和sh-TFAP2A的敲低效率及AOC1过表达效果 细胞增殖、迁移、凋亡、线粒体膜电位和ROS的检测方法及时间点 THP-1细胞经PMA诱导为M0巨噬细胞及与肿瘤细胞条件培养基共培养的条件 裸鼠移植瘤模型中的细胞接种、肿瘤体积测量时间点和IHC检测指标

摘要

背景:非小细胞肺癌(NSCLC)死亡率高,患者预后和药物反应差异大。含铜胺氧化酶1(AOC1)被认为是多种肿瘤中的致癌基因。转录因子AP-2α(TFAP2A)可影响多种生物过程,并在驱动肿瘤发生和肿瘤发展中发挥关键作用。因此,本研究旨在探讨AOC1和TFAP2A对NSCLC进展的影响。方法:采用生物信息学分析TNMplot数据库中AOC1和TFAP2A的表达以及AOC1高或低表达对NSCLC患者生存的影响。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和Western blot检测基因的mRNA和蛋白表达水平。使用5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(EdU)、伤口愈合和流式细胞术分别检测细胞增殖、迁移和凋亡。此外,使用JC-1和ROS检测试剂盒检测线粒体膜电位和活性氧(ROS)。通过流式细胞术检测巨噬细胞M2极化。裸鼠皮下移植瘤的构建证实了AOC1在体内的作用。为阐明上游调控机制,利用JASPAR数据库预测与AOC1相关的转录因子和结合位点。通过染色质免疫沉淀(CHIP)和荧光素酶报告基因实验证实AOC1和TFAP2A之间的结合关系。结果:AOC1和TFAP2A水平在NSCLC肿瘤组织和细胞系(A-549和NCI-H1299)中升高。AOC1敲低抑制NSCLC细胞增殖、迁移、M2巨噬细胞极化和线粒体膜电位,并促进细胞凋亡和ROS。在体内,sh-AOC1抑制NSCLC肿瘤生长。此外,TFAP2A通过转录调控促进NSCLC中AOC1的表达。机制上,TFAP2A通过促进AOC1表达促进NSCLC进展。结论:沉默TFAP2A通过调控AOC1转录抑制NSCLC进展。因此,AOC1/TFAP2A可能成为NSCLC可行的治疗靶点。

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
AOC1和TFAP2A在非小细胞肺癌(NSCLC)恶性进展中的作用及其上游调控机制是什么?
核心机制
TFAP2A作为转录因子直接结合AOC1启动子并激活AOC1转录,从而促进AOC1表达,进而促进NSCLC细胞的增殖、迁移、M2巨噬细胞极化,抑制凋亡和ROS,最终驱动肿瘤进展。
主要证据
临床样本和细胞系中AOC1和TFAP2A高表达;AOC1敲低抑制细胞增殖、迁移、M2极化和体内肿瘤生长,促进凋亡和ROS;CHIP和双荧光素酶报告基因实验证实TFAP2A结合并激活AOC1启动子;回复实验表明AOC1过表达逆转了sh-TFAP2A的抑制效应。
研究意义
本研究首次揭示TFAP2A通过促进AOC1表达促进NSCLC进展,为NSCLC的分子机制提供新见解,AOC1和TFAP2A可能成为NSCLC治疗的潜在靶点。

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

分析AOC1和TFAP2A在NSCLC中的表达及临床意义

评估AOC1和TFAP2A在NSCLC组织和细胞系中的表达水平及其与患者生存的关系。

利用TNMplot数据库分析AOC1和TFAP2A在NSCLC组织中的表达及AOC1高/低表达与生存的关系;通过RT-qPCR和Western blot检测临床组织样本和细胞系(16HBE、A-549、NCI-H1299)中AOC1和TFAP2A的表达。

2

体外功能实验验证AOC1对NSCLC细胞恶性行为的影响

明确AOC1对NSCLC细胞增殖、迁移、凋亡、线粒体膜电位和ROS水平以及巨噬细胞M2极化的影响。

在A-549和NCI-H1299细胞中敲低或过表达AOC1,通过EdU、伤口愈合、流式细胞术检测增殖、迁移和凋亡;使用JC-1和ROS检测试剂盒检测线粒体膜电位和ROS;通过RT-qPCR和流式细胞术检测CD163表达以评估M2极化。

3

体内移植瘤模型验证AOC1对肿瘤生长的影响

验证AOC1在体内对NSCLC肿瘤生长的影响。

将稳定转染sh-NC、sh-AOC1、vector或AOC1的A-549细胞皮下注射到BALB/c裸鼠,定期测量肿瘤体积,4周后取瘤称重,并通过IHC检测AOC1和Ki-67表达。

4

机制验证:TFAP2A对AOC1转录的调控

验证TFAP2A是否作为转录因子直接结合AOC1启动子并激活其转录。

利用JASPAR数据库预测TFAP2A结合位点;采用CHIP实验验证TFAP2A与AOC1启动子的结合;通过双荧光素酶报告基因实验验证TFAP2A对AOC1启动子活性的影响(野生型和突变型)。

5

回复实验验证TFAP2A通过AOC1发挥作用

证明TFAP2A促进NSCLC恶性行为是通过上调AOC1实现的。

在A-549和NCI-H1299细胞中共同转染sh-TFAP2A和AOC1过表达质粒(或TFAP2A和sh-AOC1),检测细胞增殖、迁移、凋亡、线粒体膜电位、ROS和M2极化相关指标。

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Jude Antai Technology Co., Ltd.--
PrimeScript™逆转录试剂盒Takara--
SYBR Green PCR预混液Biosharp--
RIPA裂解缓冲液----
封闭液Biosharp--
抗AOC1抗体Abcamab278497
抗TFAP2A抗体InvitrogenPA5-17,359
抗β-actin抗体Abcamab8226
抗兔二抗Abcamab6721
抗鼠二抗Abcamab6728
增强化学发光检测系统JIAPENG--
RPMI-1640培养基Yuchun Biotechnology Co., Ltd.--
胎牛血清Beyotime--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
EdU检测试剂盒RiboBio Inc.--
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒Vazyme--
JC-1检测试剂盒Beyotime--
ROS检测试剂盒Beyotime--
抗CD163抗体Abcamab182422
佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯Selleck--
β-巯基乙醇Yubo Biotechnology Co., Ltd.--
EZ-ChIP试剂盒Millipore--
抗TFAP2A抗体Abcamab108311
抗Ki-67抗体Abcamab279653
DAB显色液----
pmirGLO载体Zeye Biotechnology Co., Ltd.--
定点突变试剂盒Stratagene--
GraphPad Prism 8GraphPad Software--

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
细胞培养与转染
细胞系来源(16HBE、A-549、NCI-H1299、THP-1)及培养基和FBS浓度
阅读提示:Methods: Cell culture and treatments
基因敲低与过表达
shRNA和过表达质粒的靶序列及转染试剂和转染条件
阅读提示:Methods: Knockdown and overexpression vector construction and transfection
体外功能实验
EdU、伤口愈合、凋亡、JC-1、ROS检测的具体步骤和时间点
阅读提示:Methods: Detection of proliferation, Wound healing assay, Detection of apoptosis, Detection of mitochondrial membrane potential and ROS
巨噬细胞极化实验
PMA浓度和诱导时间,条件培养基收集方法,CD163检测抗体
阅读提示:Methods: Detection of M2 polarization marker CD206+ cell rate
体内实验
动物品系和年龄,细胞接种数量,肿瘤体积测量频率和时间
阅读提示:Methods: Xenograft study
机制实验
CHIP实验所用抗体、细胞数量、交联和免疫沉淀条件;双荧光素酶报告基因所用载体和突变位点
阅读提示:Methods: Chromatin immunoprecipitation (CHIP), Dual luciferase reporter gene assay