乌苯美司通过减弱CD13/NAB1/MAPK通路的活性抑制胃癌细胞的迁移和侵袭能力

Ubenimex Suppresses the Ability of Migration and Invasion in Gastric Cancer Cells by Alleviating the Activity of the CD13/NAB1/MAPK Pathway.

作者信息Xuehui Liu, Qie Guo, FanJing Jing, ChangKai Zhou, Ting Xiu, YunYan Shi, FanBo Jing
PMID34113174
发布时间2021-06-04
DOI10.2147/CMAR.S300515

实验完整度

包含体外细胞实验(伤口愈合、Transwell)、Western blot、基因芯片、高内涵筛选和过表达验证,涉及功能验证和机制验证。

主要模型

MKN-28人胃癌细胞系 MGC-803人胃癌细胞系 BGC-823人胃癌细胞系 SGC-7901人胃癌细胞系

重点核对

乌苯美司浓度:0.12 mg/mL或0.25 mg/mL(转染实验用0.12 mg/mL) CD13过表达质粒转染后乌苯美司对迁移侵袭的抑制作用被抵消,验证靶向性 NAB1过表达质粒转染后恢复p90RSK、ERK1/2、RPS6、Rab11表达水平 细胞在无血清条件下培养10小时后进行Transwell实验 所有实验重复至少三次,统计显著性P<0.05

摘要

背景:胃癌(GC)是中国最常见的恶性肿瘤之一。大多数GC患者在晚期才被诊断,因此预后不良且转移常见。尽管越来越多的研究表明乌苯美司可以抑制GC转移,但其潜在机制仍不清楚。方法:本文采用基因芯片分析、高内涵筛选(HCS)、Transwell实验、伤口愈合实验和Western blot实验确定了乌苯美司对GC转移的抑制作用及其潜在机制。结果:伤口愈合实验和Transwell实验结果表明,乌苯美司作为CD13抑制剂,通过下调CD13表达抑制了MKN-28、MGC-803、BGC-823和SGC-790细胞的迁移和侵袭。此外,基因芯片分析和HCS的结果表明,NGFI-A结合蛋白1(NAB1)是CD13下游的推定靶点。此外,Western blot实验结果表明,乌苯美司不仅通过靶向CD13抑制NAB1表达,还通过减弱MAPK信号通路的活性抑制GC转移。这些发现提示了一种可能的机制,即CD13/NAB1/MAPK通路的活性受到抑制。结论:乌苯美司通过靶向CD13发挥对GC转移的抑制作用,其中NAB1表达和MAPK信号通路的激活均被抑制。本研究确定了抑制GC转移的一个有前景的靶点。

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
乌苯美司抑制胃癌转移的潜在机制是什么?
核心机制
乌苯美司通过靶向CD13下调NAB1表达,进而减弱MAPK信号通路的激活,从而抑制GC细胞的迁移和侵袭。
主要证据
伤口愈合和Transwell实验显示乌苯美司抑制细胞迁移侵袭;Western blot显示CD13和NAB1表达下降,MAPK通路相关蛋白磷酸化水平降低;CD13过表达逆转乌苯美司的抑制作用,NAB1过表达恢复MAPK通路活性。
研究意义
本研究为乌苯美司在抑制胃癌转移方面提供了新的应用依据,并确定了CD13/NAB1/MAPK通路作为抑制GC转移的潜在治疗靶点。

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

验证乌苯美司对GC细胞迁移和侵袭的抑制作用

测定乌苯美司是否抑制GC细胞的迁移和侵袭能力。

使用伤口愈合实验和Transwell实验检测不同浓度乌苯美司处理后MKN-28、MGC-803、BGC-823、SGC-7901细胞的迁移和侵袭能力,并通过Western blot检测EMT标志物(E-cadherin、N-cadherin、Vimentin)的表达。

2

检测乌苯美司对CD13表达的影响及CD13的必要性

验证乌苯美司是否通过下调CD13抑制迁移和侵袭。

用Western blot检测乌苯美司处理后CD13蛋白表达水平;将CD13过表达质粒转染至GC细胞,再进行Transwell实验,观察对乌苯美司作用的影响。

3

基因芯片筛选和高内涵筛选目标基因

鉴定与乌苯美司介导的GC转移抑制相关的靶基因。

使用Affymetrix Clariom S基因芯片比较MKN-28细胞处理前后基因表达谱,选择下调超过两倍的基因,进行高内涵筛选,分析沉默候选基因后细胞迁移率变化。

4

验证NAB1是CD13的下游分子

确定CD13与NAB1之间的上下游关系。

通过Western blot检测CD13或NAB1过表达后对方蛋白表达的影响,并检测乌苯美司处理后NAB1表达变化。

5

验证乌苯美司通过CD13/NAB1/MAPK通路抑制GC转移

探究乌苯美司是否通过抑制MAPK信号通路激活来抑制转移,并验证NAB1的作用。

用Western blot检测乌苯美司处理后p-MAPK及其下游分子(p90RSK、ERK1/2、RPS6、Rab11)的表达;将NAB1过表达质粒转染至GC细胞,再检测这些分子的表达,并进行Transwell实验。

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。

验证细胞功能变化
验证分子表达变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
乌苯美司Shenzhen Main Luck Pharmaceuticals Inc.--
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素和链霉素North China Pharmaceutical Co., Inc.--
RIPA裂解液----
蛋白磷酸酶抑制剂Solarbio--
BCA蛋白定量试剂盒Solarbio--
PVDF膜Millipore--
抗ANPEP抗体Abcamab108382
抗NAB1抗体Abcamab150389
抗p-MAPK抗体Abcamab151279
抗E-cadherin抗体ElabscienceE-AB-53267
抗N-cadherin抗体ElabscienceE-AB-70061
抗Vimentin抗体ElabscienceE-AB-18212
抗β-actin抗体Proteintech20536-1-AP
二抗ProteintechSA00001-2
Lipofectamine 3000转染试剂Thermo Fisher Scientific, Inc.--
Transwell小室Corning--
基质胶BD Biosciences--
Affymetrix Clariom S基因芯片Affymetrix--

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
药物处理
乌苯美司的浓度(0.12 mg/mL和0.25 mg/mL)及处理时间(Transwell实验为24小时,伤口愈合实验为特定时间)
阅读提示:Methods中的Reagents and Antibodies和Cell Culture,以及图1和图2的图注
细胞培养
胃癌细胞系来源(中国科学院细胞库),培养基DMEM+10% FBS,100 U/mL青霉素和100 μg/mL链霉素,37°C、5% CO2培养条件
阅读提示:Methods中的Cell Culture
细胞转染
CD13或NAB1过表达质粒(Lipofectamine 3000转染,24小时)
阅读提示:Methods中的Cell Transfection
迁移和侵袭检测
Transwell实验细胞密度3×10^5 cells/mL,无血清预处理10小时,Matrigel稀释比例1:8,孵育24小时;伤口愈合实验细胞密度5×10^5 cells/孔,划痕后加入乌苯美司
阅读提示:Methods中的Transwell Assays和Wound Healing Assays
蛋白表达检测
使用RIPA裂解液和PMSF、磷酸酶抑制剂,BCA定量,10% SDS-PAGE,PVDF膜,一抗孵育过夜,二抗室温1.5小时
阅读提示:Methods中的Western Blot Assays