WTAP通过稳定MMP12表达促进食管癌细胞的恶性表型

WTAP stabilizes MMP12 expression to promote the malignant phenotypes of esophageal cancer cells.

作者信息Min Zhao, Heng Zhang, Xue Han, Yuhua Wei, Min Zhang, Bei Hu, Tingting Lv, Guoqing Zhang
PMID41909913
发布时间2026-03-21
DOI10.1016/j.reth.2026.101101

实验完整度

包含细胞功能学实验、糖代谢检测、巨噬细胞极化共培养及MeRIP/RIP机制验证,但缺乏体内动物实验和临床样本的验证。

主要模型

KYSE150和TE-10食管癌细胞系 HEEC正常食管上皮细胞 THP-1单核细胞分化成的M0巨噬细胞 30例EC患者肿瘤及癌旁组织

重点核对

MMP12在EC细胞中的表达水平(qRT-PCR和Western blot) si-MMP12转染后对细胞迁移、侵袭、增殖、凋亡和糖代谢的影响 THP-1细胞分化成M0巨噬细胞的PMA处理(100 ng/mL,24小时)及共培养系统 WTAP敲低对MMP12蛋白表达和m6A水平的影响(MeRIP和RIP实验) 细胞系:KYSE150(RPMI-1640:F12 1:1)和TE-10(RPMI-1640),均含10% FBS和1%青霉素/链霉素

摘要

背景:食管癌(EC)是一种高度侵袭性的恶性肿瘤,预后差,主要归因于其侵袭性和代谢重编程。基质金属蛋白酶12(MMP12)已被涉及多种癌症,但其在EC中的具体调控机制和功能影响仍不清楚。本研究旨在探讨MMP12在EC进展中的作用及其潜在调控机制。方法:分析了GSE161533数据集,以鉴定EC组织和正常组织之间的差异表达基因(DEGs),并重点关注与凋亡、增殖和糖酵解相关的基因,通过GeneCards数据库。进一步使用lasso回归、支持向量机(SVM)和随机森林(RF)算法筛选关键特征基因。通过实时定量聚合酶链反应和Western印迹验证基因表达。通过Transwell实验分析细胞迁移和侵袭。通过5-乙炔基-2'-脱氧尿苷实验分析细胞增殖。通过流式细胞术评估细胞凋亡。通过商业试剂盒分析葡萄糖消耗、乳酸产生和ATP水平。流式细胞术用于量化CD68阳性细胞和CD206阳性巨噬细胞的数量。使用甲基化RNA免疫沉淀(MeRIP)和RNA免疫沉淀(RIP)实验检测MMP12与WT1相关蛋白(WTAP)之间的相互作用。结果:MMP12被鉴定为EC组织中的关键基因,其表达在EC组织和细胞中相对于正常样本显著上调。敲低MMP12抑制了KYSE150和TE-10细胞的迁移、侵袭、增殖和糖酵解,同时促进细胞凋亡。此外,MMP12沉默抑制了M2巨噬细胞极化。机制上,WTAP以m6A依赖的方式稳定MMP12表达。进一步,沉默WTAP通过下调MMP12表达抑制了KYSE150和TE-10细胞的恶性表型。结论:WTAP通过m6A修饰稳定MMP12表达,从而增强EC细胞的恶性表型。临床上,靶向WTAP-MMP12轴可能代表一种抑制EC进展的有前景的治疗策略。

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
MMP12在食管癌中的表达和功能及其上游调控机制是什么?
核心机制
WTAP以m6A依赖的方式稳定MMP12 mRNA,进而增强MMP12表达,促进EC细胞的恶性表型。
主要证据
在EC组织和细胞中MMP12表达上调;敲低MMP12抑制细胞迁移、侵袭、增殖和糖酵解并诱导凋亡;敲低WTAP降低MMP12表达和m6A水平,而过表达MMP12可逆转WTAP敲低的效果。
研究意义
靶向WTAP-MMP12轴可能成为抑制EC进展的潜在治疗策略。

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

筛选EC中的关键基因

鉴定与EC相关的关键基因,特别是涉及凋亡、增殖和糖酵解的基因。

分析GSE161533数据集,筛选DEGs,并与GeneCards数据库中相关基因取交集,再通过Lasso回归、SVM和RF算法筛选关键基因。

2

验证MMP12在EC细胞中的表达

确认MMP12在EC细胞中的表达是否上调。

通过qRT-PCR和Western blot检测EC细胞系(KYSE150和TE-10)和正常食管上皮细胞(HEEC)中MMP12的表达。

3

功能实验:MMP12对EC细胞恶性表型的影响

评估MMP12敲低对EC细胞迁移、侵袭、增殖、凋亡和糖代谢的影响。

将si-MMP12转染至KYSE150和TE-10细胞,进行Transwell实验、EdU实验、流式凋亡检测、葡萄糖消耗/乳酸/ATP检测以及Western blot检测相关蛋白。

4

巨噬细胞极化实验

检测MMP12敲低对M2巨噬细胞极化的影响。

将THP-1细胞用PMA诱导成M0巨噬细胞,与EC细胞共培养,检测M2标记物(IL-10、Arg-1、TGF-β)和CD206阳性细胞比例。

5

机制验证:WTAP对MMP12的调控

验证WTAP是否以m6A依赖方式稳定MMP12表达。

通过MeRIP和RIP实验检测WTAP与MMP12 mRNA的结合以及MMP12的m6A水平,并检测WTAP敲低对MMP12蛋白表达的影响。

6

救援实验验证WTAP-MMP12轴

确认WTAP通过MMP12发挥作用。

在WTAP敲低的同时过表达MMP12,检测恶性表型是否被逆转。

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
RNA共提取试剂盒Beyotime--
PrimeScript逆转录试剂盒TaKaRa--
SYBR Green预混液TaKaRa--
RNA/蛋白共提取试剂盒Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher--
Bis-Tris凝胶Thermo Fisher--
PVDF膜Servicebio--
ECL化学发光试剂盒Beyotime--
MMP12抗体Thermo FisherMA5-32011
HK1抗体Thermo FisherMA5-15675
LDHA抗体Thermo FisherPA5-27406
WTAP抗体Thermo FisherMA563174
E-钙黏蛋白抗体Thermo FisherPA5-32178
N-钙黏蛋白抗体Thermo FisherPA5-19486
β-肌动蛋白抗体Thermo FisherPA1-183
RPMI-1640培养基Gibco--
RPMI-1640培养基Procell--
胎牛血清Procell--
青霉素/链霉素Gibco--
β-巯基乙醇Maokang Biotech--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
Transwell小室Corning--
基质胶Corning--
Yefluor 488 EdU成像试剂盒Yeasen--
LSRII流式细胞仪BD Biosciences--
双染凋亡试剂盒Vazyme Biotech--
佛波酯Selleck--
抗CD68抗体ElabscienceE-AB-F1299L
FITC标记的抗CD206抗体ElabscienceE-AB-F1161E
葡萄糖检测试剂盒Sigma--
乳酸检测试剂盒Abcam--
ATP检测试剂盒Beyotime--
BeyoRIP™ RIP试剂盒Beyotime--
抗m6A抗体Proteintech68055-1-Ig
抗WTAP抗体Proteintech60188-1-Ig
同型对照IgGProteintech30000-0-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
细胞系来源和培养基组成:KYSE150使用RPMI-1640:F12(1:1),其他细胞使用RPMI-1640,添加10% FBS、1%青霉素/链霉素,THP-1额外添加0.05 mM β-巯基乙醇
阅读提示:Materials and methods 2.2 Cell culture
细胞转染
转染试剂为Lipofectamine 2000,转染时细胞融合度80-90%,siRNA和质粒浓度未明确说明。
阅读提示:Materials and methods 2.3 Cell transfection
迁移和侵袭实验
Transwell小室规格(24孔),侵袭实验预涂Matrigel,上室细胞密度未明确说明,下室加入600-700 μL含10% FBS的完全培养基,培养24小时。
阅读提示:Materials and methods 2.7 Transwell migration and invasion assays
增殖实验
EdU实验:96孔板,处理48小时后检测,使用Yefluor 488 EdU Imaging Kit。
阅读提示:Materials and methods 2.8 5-Ethynyl-2′-deoxyuridine assay
凋亡检测
流式细胞术使用Annexin V-FITC和PI双染,染色后1小时内完成检测。
阅读提示:Materials and methods 2.9 Flow cytometry
巨噬细胞分化
THP-1细胞用100 ng/mL PMA诱导24小时分化为M0巨噬细胞,共培养使用Transwell系统。
阅读提示:Materials and methods 2.9 Flow cytometry;Results 3.3
糖代谢检测
葡萄糖消耗、乳酸产生和ATP水平分别使用相应商业试剂盒,具体操作未详细说明。
阅读提示:Materials and methods 2.10 Glucose metabolism analysis
MeRIP/RIP
使用BeyoRIP™ RIP Assay Kit,抗体包括anti-m6A、anti-WTAP和Isotype IgG,具体buffer和洗涤条件未详细说明。
阅读提示:Materials and methods 2.11 Methylated RNA immunoprecipitation (MeRIP) and RNA immunoprecipitation (RIP) assays