BDNF通过上调GLUT1促进子宫内膜异位症中异位子宫内膜基质细胞的生长、侵袭、迁移和糖酵解

BDNF facilitates ectopic endometrial stromal cell growth, invasion, migration and glycolysis in endometriosis via upregulating GLUT1.

作者信息Yapeng Han, Yang Yu, Yaguang Han, Wei Guan, Jieming Li, Boyi Feng, Chang Sun, Hong Ying Kuang
PMID42022036
发布时间2026-03-21
DOI10.25259/Cytojournal_169_2024

实验完整度

包含体外细胞实验,如CCK8、EdU、流式、Transwell、划痕、糖酵解检测,以及Co-IP和IF验证分子相互作用,但缺乏体内动物模型验证。

主要模型

异位子宫内膜基质细胞(异位ESC)

重点核对

异位ESC分离自EM患者组织 si-BDNF转染敲低BDNF GLUT1过表达载体转染 检测细胞活力(CCK8)、增殖(EdU)、凋亡(流式)、侵袭(Transwell)、迁移(划痕)及糖酵解指标 Co-IP和IF验证BDNF与GLUT1相互作用及共定位

摘要

目的:脑源性神经营养因子(BDNF)被认为参与调控子宫内膜异位症(EM)过程。然而,BDNF在EM进展中的其他功能和机制仍需进一步研究。材料与方法:从EM组织和正常对照子宫内膜组织中分离异位/正常子宫内膜基质细胞(ESCs)。通过实时定量聚合酶链反应分析EM组织和正常对照子宫内膜组织中BDNF mRNA表达。通过Western blot检测BDNF和葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)的蛋白水平。通过细胞计数试剂盒8试验、5-乙炔基-2’-脱氧尿苷试验、流式细胞术、Transwell试验和伤口愈合试验测定ESC功能。通过免疫共沉淀试验和免疫荧光染色评估BDNF与GLUT1之间的相互作用。结果:BDNF在EM组织和异位ESC中表达升高。功能实验表明,BDNF敲低抑制异位ESC的增殖、侵袭、迁移和糖酵解,并促进凋亡。在机制方面,BDNF与GLUT1相互作用以增强其蛋白表达。此外,GLUT1过表达消除了BDNF敲低对异位ESC生长、侵袭、迁移和糖酵解的抑制作用。结论:我们的研究表明,BDNF通过相互作用GLUT1促进异位ESC功能,从而为寻找EM的有效治疗靶点提供基础信息。

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
BDNF在子宫内膜异位症进展中的作用及其分子机制尚不清楚,本研究旨在探讨BDNF是否通过调控GLUT1介导的糖酵解促进异位ESC功能。
核心机制
BDNF通过与GLUT1相互作用并上调其表达,增强异位ESC的糖酵解,进而促进其生长、侵袭、迁移。
主要证据
在EM组织和异位ESC中BDNF表达升高;si-BDNF抑制异位ESC增殖、侵袭、迁移和糖酵解并促进凋亡;Co-IP和IF证实BDNF与GLUT1相互作用;GLUT1过表达逆转si-BDNF的抑制作用。
研究意义
靶向抑制BDNF/GLUT1轴可能有效缓解EM过程,为EM治疗提供潜在分子靶点。

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

样本采集与细胞分离鉴定

获取EM组织和正常子宫内膜组织,分离异位ESC和正常ESC,并鉴定其特性。

从27例EM患者和21例正常对照妇女中收集组织,分离异位/正常ESC,用I型胶原酶消化,培养于DMEM/F12培养基,通过IF检测α-SMA表达,并通过短串联重复序列鉴定及支原体检测。

2

BDNF表达检测

比较EM组织和异位ESC中BDNF表达水平与正常组织的差异。

通过qRT-PCR和Western blot检测BDNF mRNA和蛋白水平。

3

BDNF敲低功能实验

验证BDNF对异位ESC增殖、凋亡、侵袭、迁移和糖酵解的功能影响。

用si-BDNF转染异位ESC,通过CCK8、EdU、流式细胞术、Transwell、划痕实验和糖酵解检测试剂盒评估细胞功能。

4

BDNF与GLUT1相互作用验证

验证BDNF与GLUT1的相互作用及对GLUT1表达的调控。

使用STRING数据库预测,Co-IP实验验证内源性相互作用,IF共定位,并检测GLUT1表达变化。

5

GLUT1过表达拯救实验

验证BDNF是否通过GLUT1调控异位ESC功能。

使用pcDNA3.1 GLUT1过表达载体与si-BDNF共转染,检测细胞功能及GLUT1和HK2蛋白表达。

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
DMEM/F12培养基ProcellPM150312
胎牛血清Procell164210-50
青霉素-链霉素ProcellPB180120
Lipofectamine 3000Invitrogen--
TRIzol试剂Invitrogen15596026CN
PrimeScript逆转录试剂盒TakaraRR037A
SYBR GreenTakaraRR820A
PCR系统(CFX96)Bio-RadCFX96
RIPA缓冲液BeyotimeP0013B
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0009
BeyotimeFFP24
抗BDNF抗体Abcamab108319
抗GLUT1抗体Abcamab115730
抗α-SMA抗体Abcamab7817
抗HK2抗体Abcamab209847
抗β-actin抗体Abcamab8227
二抗Abcamab205718
CCK8溶液DojindoCK04
EdU试剂盒RibobioC10310-1
DAPIBeyotimeC1005
Annexin V-FITC和碘化丙啶BeyotimeC1062S
FACScalibur流式细胞仪----
Matrigel包被的过滤器Corning354230
葡萄糖检测试剂盒Abcamab65333
L-乳酸检测试剂盒Abcamab65331
ADP/ATP比值检测试剂盒Abcamab65313
蛋白A/G琼脂糖珠Pierce--
Cy3偶联的山羊抗兔IgGAbcamab6939
Alexa Fluor 488偶联的山羊抗小鼠IgGAbcamab150113
BX53荧光显微镜Olympus--
IX71显微镜Olympus--
GraphPad Prism软件GraphPadversion

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
样本收集
患者来源:27例EM患者和21例正常对照;组织类型:EM组织和正常子宫内膜组织;储存条件:液氮。
阅读提示:Materials and Methods - Sample collection
细胞分离与培养
酶消化时间:I型胶原酶40分钟;过滤筛网;培养基:DMEM/F12含10%FBS和1%青霉素-链霉素。
阅读提示:Materials and Methods - Cell isolation, culture, and transfection
基因敲低与过表达
siRNA序列:siBDNF (F: UUUUACUAGAGAUGUUCUCUC, R: GAGAACAUCUCUAGUAAAAAG);转染试剂:Lipofectamine 3000;GLUT1过表达载体:pcDNA3.1。
阅读提示:Materials and Methods - Cell isolation, culture, and transfection
功能检测
CCK8:96孔板,450nm;EdU染色;凋亡:Annexin V-FITC/PI;Transwell:24小时;划痕:24小时;糖酵解:葡萄糖消耗、乳酸、ATP/ADP。
阅读提示:Materials and Methods - CCK8 assay, EdU assay, Flow cytometry, Transwell assay, Wound healing assay, Detection of cell glycolysis
分子机制验证
Co-IP:抗体anti-GLUT1或anti-BDNF;IF:BDNF和GLUT1共定位;检测GLUT1表达变化。
阅读提示:Materials and Methods - Co-immunoprecipitation assay, Immunofluorescence staining