ANKRD22诱导肺腺癌中巨噬细胞M2极化促进肿瘤血管生成

Macrophage M2 polarization induced by ANKRD22 in lung adenocarcinoma facilitates tumor angiogenesis.

作者信息Li Zhou, Dan Ma, Xingxing Li, Jianjiang Jin, Ting Zheng, Ningbo Zhang
PMID40620644
发布时间2025
DOI10.5114/ceji.2025.149372

实验完整度

包含TCGA数据库表达分析和多种体外细胞实验(qRT-PCR、流式、Western blot、CCK-8、集落形成、Transwell、管形成),但缺乏体内验证。

主要模型

A549细胞 THP-1来源巨噬细胞 HUVEC细胞 BEAS-2B细胞

重点核对

ANKRD22在LUAD组织和细胞系中的表达水平(TCGA数据库及qRT-PCR) A549细胞中ANKRD22过表达和敲低的效率及对巨噬细胞M2/M1标记物(IL-10、CCL-17、iNOS、TNF-α)的影响 M2极化抑制剂panobinostat对M2极化的逆转效果(qRT-PCR、流式、WB) 经不同处理巨噬细胞条件培养基对HUVEC迁移(Transwell)和管形成能力的影响 血管生成相关因子VEGFA、ICAM-1、IGF-1的表达水平

摘要

引言:肺腺癌(LUAD)是最常见的肺癌类型,对公共健康构成巨大威胁,其发病率和死亡率仍然居高不下。虽然锚蛋白重复结构域蛋白22(ANKRD22)与多种癌症的发生发展有关,但其影响LUAD恶性进展的分子机制尚未完全阐明。本研究旨在阐明ANKRD22在LUAD中的生物学作用。材料与方法:使用TCGA-LUAD数据库和定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)评估ANKRD22在LUAD组织和细胞中的表达。通过qRT-PCR、流式细胞术和蛋白质印迹检测巨噬细胞(源自THP-1细胞)的极化,以确定ANKRD22对巨噬细胞极化的影响。使用Cell Counting Kit-8实验、集落形成和Transwell实验检测ANKRD22敲低对A549细胞增殖和迁移的影响。通过Transwell和管形成实验评估ANKRD22诱导的巨噬细胞M2极化对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)迁移和血管生成的影响。结果:ANKRD22在LUAD组织和细胞样本中的表达升高,其过表达促进巨噬细胞M2极化。阻断ANKRD22介导的M2极化抑制了HUVEC细胞的迁移和管形成能力。结论:我们的研究结果表明,ANKRD22通过诱导肿瘤相关巨噬细胞的M2极化从而促进血管生成,介导LUAD的恶性进展。

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
ANKRD22在LUAD中的表达及其对巨噬细胞极化和肿瘤血管生成的影响
核心机制
ANKRD22通过促进巨噬细胞M2极化,进而促进肿瘤血管生成,从而推动LUAD恶性进展。
主要证据
TCGA数据及qRT-PCR显示ANKRD22在LUAD中高表达;过表达ANKRD22增加M2标志物(IL-10、CCL-17、CD163)并减少M1标志物(iNOS、TNF-α、CD80);M2极化抑制剂panobinostat可逆转这些效应,并抑制HUVEC迁移和管形成。
研究意义
ANKRD22可能成为调节巨噬细胞M2极化及改善LUAD治疗策略的潜在治疗靶点。

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

生物信息学差异表达分析

评估ANKRD22在LUAD肿瘤与正常组织中的表达差异

利用edgeR R包对TCGA数据库的LUAD mRNA表达数据进行差异表达分析(|logFC| > 1.0,FDR < 0.05),比较正常样本(n=59)和肿瘤样本(n=539)中ANKRD22的表达水平。

2

细胞培养与巨噬细胞诱导

建立实验所需的细胞模型,并获得M0巨噬细胞用于后续极化实验

培养BEAS-2B、A549、H1975、Calu-3、THP-1和HUVEC细胞系。使用100 ng/ml PMA处理THP-1细胞24小时,诱导分化为M0巨噬细胞。

3

细胞转染

在A549细胞中实现ANKRD22的过表达和敲低

使用si-NC、si-ANKRD22以及pcDNA3.1载体构建的oe-NC、oe-ANKRD22质粒,通过Lipofectamine 2000转染A549细胞,转染后48小时收集细胞。

4

评估ANKRD22对巨噬细胞极化的影响

验证ANKRD22表达变化是否影响M1/M2巨噬细胞极化

收集转染后A549细胞的条件培养基处理M0巨噬细胞48小时,通过qRT-PCR检测M1(iNOS、TNF-α)和M2(IL-10、CCL-17)标志物mRNA表达,流式细胞术检测CD68+CD86+(M1)和CD68+CD206+(M2)比例,Western blot检测CD80和CD163蛋白水平。

5

评估ANKRD22对LUAD细胞恶性表型的影响

探究ANKRD22敲低对A549细胞增殖和迁移能力的影响

对si-NC和si-ANKRD22转染的A549细胞进行CCK-8活力检测、集落形成实验和Transwell迁移实验。

6

验证ANKRD22通过M2极化促进血管生成的救援实验

验证ANKRD22是否通过诱导M2极化促进HUVEC迁移和血管生成

用oe-ANKRD22转染A549细胞,并加入M2极化抑制剂panobinostat(或DMSO对照),建立oe-NC+DMSO、oe-ANKRD22+DMSO、oe-ANKRD22+panobinostat三组,收集各组巨噬细胞条件培养基处理HUVEC细胞,检测M2标志物(IL-10、CCL-17、CD163),HUVEC迁移和管形成能力,以及血管生成因子(VEGFA、ICAM-1、IGF-1)的表达。

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-H完全培养基BNCCBNCC338068
F-12K完全培养基BNCCBNCC338550
RPMI-1640完全培养基BNCCBNCC338360
MEM完全培养基BNCCBNCC338137
THP-1专用培养基BNCCBNCC354257
HUVEC专用培养基BNCCBNCC360874
青霉素-链霉素Sigma--
佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯Sigma--
Lipofectamine 2000Invitrogen--
Trizol试剂Thermo Fisher--
PrimeScript RT试剂盒Takara--
SYBR Green实时PCR预混液Toyobo--
细胞计数试剂盒-8MCE--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
上样缓冲液Solarbio--
PVDF膜Millipore--
抗CD80抗体Abcam--
抗CD163抗体Abcam--
抗GAPDH抗体Abcam--
山羊抗兔IgG H&L(HRP)抗体Abcam--
ECL检测试剂盒ABclonal--
PerCP抗人CD68抗体BioLegend333813
PE抗人CD86抗体ElabscienceE-AB-F1012D
FITC抗人CD206/MMR抗体ElabscienceE-AB-F1161C
结晶紫Sigma--
24孔Transwell板Corning--
基质胶BD Biosciences--
Image-Pro Plus软件----
ImageJ软件----
GraphPad Prism 8.0----

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
生物信息学分析
TCGA-LUAD数据库数据版本及筛选阈值(|logFC|>1.0,FDR<0.05)
阅读提示:Material and methods中的Bioinformatics analysis部分
细胞培养与处理
细胞系来源(BNCC编号)、培养基类型、血清浓度、抗生素浓度、培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:Material and methods中的Cell culture部分
巨噬细胞诱导
PMA浓度(100 ng/ml)、处理时间(24小时)、细胞状态确认标准
阅读提示:Material and methods中的Cell culture部分
细胞转染
转染试剂(Lipofectamine 2000)、质粒(oe-ANKRD22/pcDNA3.1)和siRNA序列、转染后收集时间(48小时)
阅读提示:Material and methods中的Cell transfection部分
巨噬细胞极化检测
巨噬细胞处理时间(48小时)、qRT-PCR引物序列(表1)、流式抗体(CD68/CD86/CD206)浓度和品牌、Western blot抗体(CD80/CD163/GAPDH)稀释比例
阅读提示:Material and methods中的qRT-PCR、Flow cytometry、Western blot、Table 1
细胞功能实验
CCK-8细胞密度(5×10^3)、培养时间(48小时)、CCK-8孵育时间(2小时);集落形成细胞数(200/孔);Transwell细胞数(1×10^4)和培养时间(48小时)
阅读提示:Material and methods中的CCK-8、Colony formation assay、Transwell assay
血管生成实验
Matrigel浓度、凝胶时间(37°C,1小时)、HUVEC种植密度(1×10^4)、孵育时间(6小时)
阅读提示:Material and methods中的Angiogenesis experiment