抗失巢凋亡的人骨肉瘤细胞通过激活Src激酶介导的MAPK通路显示显著的血管生成

Anoikis‑resistant human osteosarcoma cells display significant angiogenesis by activating the Src kinase‑mediated MAPK pathway.

作者信息Ziran Gao, Guo-Sheng Zhao, Yangfan Lv, Dongbin Peng, Xuefeng Tang, Hanxiang Song, Qiao-Nan Guo
PMID30542722
期刊Oncol Rep
发布时间2019-01
DOI10.3892/or.2018.6827

实验完整度

包含体外细胞模型(MTHar/U2OSar)、HUVEC功能实验、患者组织IHC分析及裸鼠移植瘤模型,并进行了Src抑制剂干预的机制验证。

主要模型

MTHar和U2OSar抗失巢凋亡骨肉瘤细胞 人脐静脉内皮细胞(HUVECs) 裸鼠皮下移植瘤模型 人骨肉瘤组织样本(26例)

重点核对

抗失巢凋亡模型的建立条件(悬浮培养3天转贴壁,再悬浮14天) Src抑制剂PP2的浓度(10 μmol/l)和处理时间(24小时) HUVEC功能实验的检测指标(迁移、管形成、增殖) 患者组织p-Src和VEGF-A表达与转移的相关性(P值) 裸鼠移植瘤模型中MTH/MTHar细胞的注射剂量(1×10^6)

摘要

肿瘤细胞必须抵抗失巢凋亡才能转移。血管生成在肿瘤的生长和转移中起关键作用。然而,在人类骨肉瘤中,失巢凋亡抵抗与血管生成之间的关系尚未得到充分探讨。在本研究中,我们报道了抗失巢凋亡的骨肉瘤细胞中血管内皮生长因子-A(VEGF-A)的表达高于亲本骨肉瘤细胞,促进了人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的增殖、管形成和迁移。在抗失巢凋亡细胞中,Src、JNK(Jun氨基末端激酶)和ERK(细胞外信号调节激酶)信号通路磷酸化被激活;Src抑制剂降低了VEGF-A的表达和血管生成,并抑制了JNK和ERK通路活性。通过免疫组织化学定量,磷酸化(p)-Src和VEGF-A的过表达与人类骨肉瘤组织中的转移潜能呈正相关。此外,p-Src表达与VEGF-A表达和体内微血管密度直接相关。我们的发现揭示了骨肉瘤细胞的失巢凋亡抵抗通过Src/JNK/ERK信号通路增加了VEGF-A的表达和血管生成。因此,Src可能是骨肉瘤血管生成和转移的潜在治疗选择。

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
在人类骨肉瘤中,失巢凋亡抵抗是否以及如何通过激活Src激酶介导的MAPK通路促进血管生成。
核心机制
抗失巢凋亡的骨肉瘤细胞通过激活Src/JNK/ERK信号通路上调VEGF-A表达,从而促进血管生成。
主要证据
体外实验显示抗失巢凋亡细胞促进HUVEC迁移、管形成和增殖,并伴随VEGF-A表达升高;Src抑制剂PP2降低VEGF-A表达和血管生成;患者组织IHC显示p-Src与VEGF-A表达和MVD正相关;裸鼠移植瘤模型中,抗失巢凋亡细胞形成的肿瘤p-Src、VEGF-A和MVD更高。
研究意义
Src激酶可能是骨肉瘤抗血管生成和抗转移治疗的潜在新靶点。

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

建立抗失巢凋亡模型

获得抗失巢凋亡的骨肉瘤细胞,以模拟肿瘤转移过程中的关键步骤。

将MTH和U2OS细胞在超低附着六孔板中悬浮培养3天,转至常规板贴壁培养至单层,再悬浮培养14天,最后转至常规板,获得的再贴壁细胞作为抗失巢凋亡细胞MTHar和U2OSar。

2

验证抗失巢凋亡细胞促进HUVEC血管生成

检测抗失巢凋亡细胞的条件培养基(CM)对HUVEC血管生成能力的影响。

收集亲本和抗失巢凋亡细胞的CM,用于HUVEC的划痕实验、管形成实验和增殖实验,同时检测VEGF-A表达。

3

验证Src抑制剂对VEGF-A和血管生成的影响

探究Src激酶是否通过JNK/ERK通路调控VEGF-A表达和血管生成。

用Src抑制剂PP2预处理抗失巢凋亡细胞,检测VEGF-A表达、HUVEC功能以及JNK/ERK/p38磷酸化水平。

4

临床样本IHC分析

评估p-Src和VEGF-A表达与骨肉瘤患者临床病理特征及血管生成的相关性。

收集26例骨肉瘤组织,进行IHC染色检测p-Src、VEGF-A和CD31,计算MVD,并与临床参数进行统计分析。

5

裸鼠移植瘤模型验证

在体内验证抗失巢凋亡细胞通过p-Src和VEGF-A促进血管生成。

将MTH和MTHar细胞皮下注射到裸鼠,3周后取肿瘤进行IHC检测p-Src、VEGF-A和CD34。

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培养基HyClone--
RPMI-1640培养基HyClone--
胎牛血清Biological Industries--
青霉素-链霉素HyClone--
超低附着六孔板Corning--
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒BD Biosciences--
PP2Selleckchem--
CCK-8试剂盒Dojindo Laboratories--
酶标仪Bio-Rad Laboratories--
基质胶BD Biosciences--
人VEGF-A ELISA试剂盒Neobioscience--
TRIzol试剂Takara Bio Inc.--
QuantScript反转录试剂盒Takara Bio Inc.--
StepOnePlus实时荧光定量PCR仪Applied Biosystems--
RIPA裂解液Thermo Fisher Scientific89900
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime Institute of BiotechnologyP0010S
SDS-PAGE凝胶Beyotime Institute of BiotechnologyP0012A
PVDF膜Roche3010040001
抗p-Src抗体Cell Signaling Technology2105
抗Src抗体Cell Signaling Technology2109
抗VEGF抗体Santa Cruz Biotechnologysc-7269
抗JNK抗体Beyotime Institute of BiotechnologyAJ518
抗ERK抗体Beyotime Institute of BiotechnologyAM076
抗p-ERK抗体Beyotime Institute of BiotechnologyAF1891
抗p-JNK抗体Beyotime Institute of BiotechnologyAF1762
抗p38抗体Beyotime Institute of BiotechnologyAM065
抗p-p38抗体Beyotime Institute of BiotechnologyAM063
HRP标记的山羊抗兔IgGBiodragon ImmunotechBA1056
HRP标记的山羊抗小鼠IgGBiodragon ImmunotechBA1050
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology5174
ECL化学发光试剂盒Beyotime Institute of BiotechnologyP0018FFT
IHC试剂盒ZSGB-BIO--
抗CD31抗体ZSGB-BIOZM-0044
抗CD34抗体AbcamAb81289

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
细胞培养
细胞系来源:MTH和U2OS;培养基:DMEM和RPMI-1640;血清浓度10% FBS;培养条件:37°C、5% CO2。
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
抗失巢凋亡模型建立
悬浮培养时间:3天和14天;使用超低附着6孔板。
阅读提示:Materials and methods, AI culture
HUVEC功能实验
划痕实验:0和20小时;管形成实验:1×10^4细胞/孔,6小时拍照;增殖实验:1×10^3细胞/孔,1–5天检测。
阅读提示:Materials and methods, Wound healing assay, Tube formation assay, Cell proliferation assay
Src抑制剂处理
PP2浓度:10 μmol/l;处理时间:24小时。
阅读提示:Materials and methods, Preparation of conditioned medium
临床样本分析
患者样本数:26例;IHC评分标准;MVD计数方法。
阅读提示:Materials and methods, Human osteosarcoma specimen preparation, Immunohistochemistry (IHC) analysis
动物实验
小鼠数量:8只;每组4只;注射细胞数:1×10^6;观察时间:3周。
阅读提示:Materials and methods, Mouse xenograft assay