microRNA-10b-Bim轴通过激活自噬促进口腔鳞状细胞癌的进展

The microRNA-10b-Bim axis promotes cancer progression through activating autophagy in oral squamous cell carcinoma.

作者信息Shaoming Li, Ling Gao, Jiacheng Liu, Chao Guo, Jingjing Zheng, Keqian Zhi, Wenhao Ren
PMID36008375
发布时间2022-08-25
DOI10.1038/s41420-022-01168-1

实验完整度

包含临床样本、体外细胞、体内异种移植模型及机制验证(双荧光素酶报告基因、自噬检测、挽救实验等)。

主要模型

口腔鳞状细胞癌(OSCC)临床组织样本(20对肿瘤及癌旁组织) 人OSCC细胞系(TCA-8113、SCC-15、SCC-25、CAL-27) 人正常口腔角质形成细胞(HOK) BALB/c裸鼠异种移植瘤模型

重点核对

miR-10b在OSCC组织和细胞系中的表达上调(RT-qPCR验证) miR-10b mimics/inhibitor转染SCC-25细胞效率(RT-qPCR验证) 自噬标志物LC3-II、p62及ATG5蛋白表达(Western blot) Bim作为miR-10b直接靶点(双荧光素酶报告基因) 裸鼠异种移植瘤生长(LV-ANTI-miR-10b干预,肿瘤体积和重量)

摘要

自噬与许多细胞机制有关,自噬失调涉及癌症的病理过程。miR-10b激活自噬,促进OSCC的侵袭和迁移。其在OSCC自噬机制中的功能作用仍不清楚。miR-10b过表达增强了OSCC的侵袭和迁移,并激活了自噬相关蛋白,如LC3II/ATG5。根据生物信息学分析和双荧光素酶报告基因实验,miR-10b直接靶向Bim。功能实验进一步表明,miR-10b可在体外促进侵袭和迁移。此外,miR-10b通过抑制Bim在OSCC侵袭和迁移中诱导自噬。值得注意的是,动物实验证实miR-10b-Bim促进了OSCC的增殖和自噬。此外,本研究为通过以miR-10b-Bim为靶点诱导自噬来调控OSCC机制提供了理论支持。

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
miR-10b是否通过调控Bim介导的自噬影响口腔鳞状细胞癌的进展?
核心机制
miR-10b通过直接靶向抑制Bim表达,激活自噬(LC3-II增加、p62降低),从而促进OSCC的侵袭、迁移和增殖。
主要证据
临床样本和细胞系中miR-10b高表达;体外功能实验显示miR-10b促进迁移、侵袭和增殖,抑制凋亡;双荧光素酶实验证实miR-10b靶向Bim的3'UTR;动物实验显示miR-10b促进肿瘤生长和自噬。
研究意义
miR-10b-Bim轴被发现可作为OSCC治疗的潜在靶点,可能为OSCC诊断和治疗提供新方向。

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

miR-10b在OSCC组织和细胞系中的表达分析

验证miR-10b在OSCC中的表达水平是否升高。

通过miRNA微阵列和RT-qPCR检测20对OSCC组织及癌旁组织中miR-10b表达;RT-qPCR检测OSCC细胞系(TCA-8113, SCC-15, SCC-25, CAL-27)和HOK细胞中的miR-10b表达。

2

miR-10b对OSCC细胞功能的影响

探究miR-10b对OSCC细胞迁移、侵袭、增殖和凋亡的作用。

将miR-10b mimics或inhibitor转染SCC-25细胞,进行划痕实验、Transwell迁移和侵袭实验、集落形成实验、CCK-8增殖实验和流式细胞术凋亡检测。

3

miR-10b与自噬的关系验证

验证miR-10b是否调节OSCC细胞的自噬。

通过Western blot检测自噬标志蛋白LC3-II、p62和ATG5;透射电镜观察自噬体;使用sensGFP-stubRFP-LC3腺病毒检测自噬流;动物实验中通过IHC检测LC3和p62。

4

自噬抑制对miR-10b促癌作用的逆转

证明自噬是miR-10b促进OSCC进展所必需的。

使用si-ATG5抑制自噬,结合miR-10b mimics,检测迁移、侵袭、增殖和凋亡的变化。

5

miR-10b靶基因的鉴定

确定miR-10b在OSCC中的直接靶基因。

使用TargetScan、miRDB、microT_CDS和EIMMo数据库预测靶基因,通过RT-qPCR筛选候选基因,双荧光素酶报告基因验证miR-10b与Bim 3'UTR的相互作用。

6

Bim在OSCC细胞功能中的影响及miR-10b的逆转

验证Bim对OSCC细胞功能的抑制作用及miR-10b的逆转效应。

将Bim过表达质粒单独或与miR-10b mimics共转染SCC-25细胞,检测迁移、侵袭、增殖和凋亡。

7

miR-10b-Bim轴对自噬的调控机制

阐明miR-10b-Bim轴调控OSCC自噬的分子机制。

Western blot检测Bim、LC3-II、p62、Beclin-1、Bcl-2、Bax表达;透射电镜观察自噬体;免疫荧光和sensGFP-stubRFP-LC3检测自噬流。

8

体内异种移植瘤模型验证

验证miR-10b在体内对OSCC肿瘤生长和自噬的作用。

将LV-ANTI-miR-10b或LV-control处理的SCC-25细胞皮下注射到裸鼠,监测肿瘤体积和重量,并通过IHC检测LC3和p62。

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
Lipofectamine3000Thermo Fisher Scientific--
Trizol试剂Invitrogen--
Prime Script RT试剂盒Takara--
SYBR Green PCR Master MixTakara--
CFX96实时荧光定量PCR检测系统Bio-Rad--
CCK-8试剂盒Solarbio--
Annexin V-FITC----
碘化丙啶(PI)----
聚偏二氟乙烯膜Millipore--
抗p62抗体Proteintech18420-1-AP
抗LC3抗体Proteintech14600-1-AP
抗ATG5抗体Proteintech10181-2-AP
抗Bim抗体Cell Signaling Technology#2933
抗BCL-2抗体Proteintech12789-1-AP
抗Bax抗体Cell Signaling Technology#14796
抗GAPDH抗体ElabscienceE-AB-20072
抗Beclin-1抗体Proteintech11306-1-AP
山羊抗兔IgGProteintech10285-1-AP
兔抗LC3抗体Proteintech14600-1-AP
兔抗Bim抗体Proteintech22037-1-AP
兔抗p62抗体Proteintech18420-1-AP
DAB显色剂Sangon Biotech--
抗LC3抗体Proteintech14600-1-AP
抗兔二抗ProteintechSA00007-2
DAPISolarbio--
stubRFP-sensGFP-LC3腺病毒Genechem--
透射电子显微镜(JEM-1200)JeolJEM-1200
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--

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
样本和细胞系
OSCC组织样本来源(20对OSCC和配对癌旁组织),细胞系(TCA-8113, SCC-15, SCC-25, CAL-27, HOK)的来源及培养条件
阅读提示:Materials and methods: Patients and specimens, Cell culture and transfection
转染实验
miR-10b mimics/inhibitor浓度,转染试剂Lipofectamine3000用量,转染时间
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and transfection
自噬检测
氯喹(CQ)处理浓度(10 μM)和时间(2小时),Western blot检测LC3-II和p62的条件
阅读提示:Figure 6 legend, Materials and methods: Western blot analysis
靶点验证
Bim 3'UTR双荧光素酶报告基因实验的转染比例和检测时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods: Luciferase reporter assay
动物实验
裸鼠品系(BALB/c),细胞注射量(5×10^6),注射体积(100 μL),肿瘤测量频率(每7天)和时间(28天)
阅读提示:Materials and methods: Xenotransplantation