肺癌细胞来源的外泌体EHF通过转录激活RNF41驱动M2巨噬细胞极化以促进肿瘤进展

Lung cancer cell-derived exosomal EHF drives M2 macrophage polarization via transcriptional activation of RNF41 to promote tumor progression.

作者信息Zhongjie Chen, Junjie Ying, Gang Huang, Wenjun Shang, Ke Shi, Ze Wang, Li Wang, Dongxiao Ding, Chong Zhang, Yizheng Tan
PMID41939996
发布时间2026-03
DOI10.1016/j.reth.2026.101104

实验完整度

包含临床样本表达分析、体外细胞功能实验、外泌体传递、ChIP和双荧光素酶机制验证、体内异种移植模型等多个证据层级,并包含功能验证和机制验证。

主要模型

A549和H520肺癌细胞系 THP-1来源的M0巨噬细胞 BALB/c裸鼠皮下异种移植瘤模型 临床肺癌组织与癌旁组织样本

重点核对

EHF在肺癌组织中的表达(经qRT-PCR和Western blot验证) EHF敲低对肺癌细胞增殖、糖酵解、凋亡和迁移的影响 外泌体递送EHF至巨噬细胞及其对M2极化的影响 EHF与RNF41启动子结合(ChIP和双荧光素酶报告基因验证) RNF41过表达对EHF敲低效应的逆转作用

摘要

背景:肿瘤微环境中的M2巨噬细胞极化驱动肺癌进展。ETS同源因子(EHF)在肺癌中过表达,并与恶性肿瘤相关。然而,EHF在肺癌微环境中调节巨噬细胞M2极化的机制仍不清楚。方法:通过生物信息学数据库、qRT-PCR和Western blot评估肺癌组织中EHF的表达。分别通过EdU、商业试剂盒、流式细胞术和Transwell评估细胞增殖、糖酵解指标、凋亡和迁移。分离肺癌细胞外泌体,通过透射电子显微镜(TEM)和纳米颗粒追踪分析(NTA)鉴定其特征。接下来,通过JASPER预测环指蛋白41(RNF41)与EHF之间的结合,并通过染色质免疫沉淀(ChIP)和双荧光素酶报告基因实验进行验证。结果:EHF在肺癌中高表达。下调EHF抑制肺癌细胞的恶性表型并减少巨噬细胞的M2极化。肺癌细胞来源的外泌体可以富集EHF并将其递送至巨噬细胞,促进其M2极化,而敲除外泌体中的EHF则逆转了这种效应。机制上,EHF与RNF41启动子结合并促进其转录,而RNF41过表达可以逆转EHF沉默对巨噬细胞M2极化和肺癌进展的抑制作用。体内实验表明,抑制EHF/RNF41轴显著抑制肿瘤生长。结论:肺癌细胞来源的外泌体EHF通过转录调控RNF41促进巨噬细胞M2极化,从而驱动肺癌进展。

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
探索肺癌细胞来源的外泌体EHF调控巨噬细胞M2极化并促进肺癌进展的具体分子机制。
核心机制
肺癌细胞外泌体递送EHF至巨噬细胞,EHF作为转录因子直接结合RNF41启动子并转录激活RNF41,促进M2巨噬细胞极化,分泌肿瘤相关细胞因子,增强肺癌细胞增殖、迁移、血管生成和肿瘤生长。
主要证据
临床样本和数据库显示EHF高表达且与M2巨噬细胞浸润正相关;体外外泌体共培养和功能实验验证EHF促进M2极化和肿瘤恶性表型;ChIP和双荧光素酶报告基因验证EHF直接结合并激活RNF41启动子;体内异种移植模型证实EHF敲低抑制肿瘤生长和M2相关分子表达。
研究意义
本研究揭示了一个新的“外泌体EHF-RNF41-M2极化”调控轴,为肺癌免疫微环境重塑提供了新的分子机制,并为肺癌靶向治疗和免疫治疗提供了潜在分子靶点。

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

临床样本和数据库分析EHF表达

评估EHF在肺癌组织中的表达水平及其与巨噬细胞浸润的相关性。

通过GEPIA、PCAS数据库分析EHF mRNA和蛋白表达,并通过qRT-PCR和Western blot验证69对肺癌及癌旁组织。

2

体外细胞功能实验

验证EHF对肺癌细胞增殖、糖酵解、凋亡和迁移的影响。

在A549和H520细胞中敲低EHF(KD-EHF),检测细胞增殖(EdU)、糖酵解指标(葡萄糖消耗和乳酸产生)、凋亡(流式)和迁移(Transwell)。

3

外泌体分离和表征

验证肺癌细胞外泌体的存在及其递送EHF至巨噬细胞的能力。

通过超速离心分离外泌体,使用TEM观察形态,NTA分析粒径,Western blot检测标志物,并用PKH67标记外泌体观察内化。

4

外泌体EHF对巨噬细胞极化的影响

验证外泌体EHF促进THP-1-M0巨噬细胞M2极化及其促肿瘤效应。

使用Ctrl或KD-EHF外泌体处理巨噬细胞,通过流式检测CD206+比例,ELISA检测细胞因子,并用条件培养基处理肺癌细胞和HUVECs检测增殖、凋亡、迁移和血管生成。

5

分子机制验证

验证EHF直接转录激活RNF41。

通过JASPAR预测结合位点,ChIP实验和双荧光素酶报告基因验证EHF与RNF41启动子结合,Western blot检测RNF41表达变化,并用外泌体处理巨噬细胞验证。

6

拯救实验

验证RNF41是外泌体EHF调控M2极化的下游介质。

在巨噬细胞中过表达RNF41(OE-RNF41),与外泌体共培养,检测巨噬细胞极化、肿瘤细胞功能变化和血管生成。

7

体内异种移植模型验证

验证EHF在体内对肿瘤生长和M2极化的影响。

将Ctrl或KD-EHF A549细胞皮下注射入裸鼠,监测肿瘤体积和重量,并用Western blot检测肿瘤组织中EHF、RNF41、CD206、TGF-β1和VEGFA表达。

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
F-12K培养基Corning--
RPMI-1640培养基AddexBioC0004-01
RPMI-1640培养基Gibco--
内皮细胞生长培养基Sigma-Aldrich--
DMEM培养基Procell--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素Procell--
佛波醇12-肉豆蔻酸酯13-乙酸酯Sigma-Aldrich--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
RIPA裂解液----
PVDF膜Millipore--
抗EHF抗体Proteintech27195-1-AP
抗TSG101抗体Proteintech14497-1-AP
抗Calnexin抗体Proteintech10427-2-AP
抗CD9抗体Proteintech60232-1-Ig
抗RNF41抗体Proteintech17233-1-AP
抗CD206抗体Proteintech18704-1-AP
抗TGF-β1抗体Proteintech26155-1-AP
抗VEGFA抗体Abcamab46154
抗β-actin抗体Proteintech66009-1-Ig
HRP标记的二抗Abcamab6721/ab205719
TRIzol试剂Invitrogen--
Transcriptor第一链cDNA合成试剂盒Roche--
SYBR Green PCR预混液Ambion--
BeyoClick™ EdU细胞增殖试剂盒(AF594)Beyotime--
DAPI染液Beyotime--
葡萄糖检测试剂盒Beyotime--
L-乳酸检测试剂盒Beyotime--
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒Yeasen--
FITC偶联抗CD206抗体Abcamab270647
Transwell小室(8μm孔径)Corning--
结晶紫Beyotime--
人TGF-β1 ELISA试剂盒Beyotime--
人IL-10 ELISA试剂盒Beyotime--
人VEGFA ELISA试剂盒Abcam--
乙酸铀酰Sigma-Aldrich--
PKH67染料Sigma-Aldrich--
基质胶Corning--
抗EHF抗体Proteintech27195-1-AP
抗IgG抗体Abcamab172730
pGL3-Basic荧光素酶载体Promega--
pRL-TK海肾荧光素酶质粒Promega--
双荧光素酶检测试剂盒Solarbio--
BALB/c裸鼠Beijing Sibefu Biotechnology Co., Ltd.--

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
肺癌及癌旁组织样本量(69对)、来源、存储条件及检测方法(qRT-PCR、Western blot)。
阅读提示:Materials and methods 2.1;Figure legends 1D-E
细胞培养和分化
细胞系来源(A549、H520、THP-1)、培养基、FBS浓度、PMA处理浓度(100 ng/mL)和时间(24h)等。
阅读提示:Materials and methods 2.2
基因敲低和过表达
shRNA靶序列(EHF)、转染试剂(Lipofectamine 3000)及方法、RNF41过表达载体构建细节。
阅读提示:Materials and methods 2.3
外泌体分离和鉴定
超速离心条件(100,000g, 70min)、外泌体浓度、TEM/NTA参数、标志物检测(CD9、TSG101、Calnexin)。
阅读提示:Materials and methods 2.12-2.13;Figure legends 3A-C
巨噬细胞极化实验
外泌体处理浓度(10 μg/mL?)、共培养时间、CD206+检测方法、ELISA试剂盒及浓度计算。
阅读提示:Materials and methods 2.9, 2.11;Figure legends 4B-E
机制验证
JASPAR预测位点(-828/-821)、ChIP实验条件(抗体、引物)、双荧光素酶报告基因构建(WT/MUT)。
阅读提示:Materials and methods 2.16-2.17;Figure legends 5A-C
体内实验
动物品系(BALB/c裸鼠)、周龄(6周)、数量(10只)、分组(Ctrl vs KD-EHF)、细胞数(5×10^6)、肿瘤体积测量频率(每5天)、终点(30天)。
阅读提示:Materials and methods 2.18;Figure legends 7A-B
统计分析
数据表示(mean ± SD)、统计方法(t检验、单/双因素方差分析)、显著性阈值(P<0.05)。
阅读提示:Materials and methods 2.19