本次向大家推薦一篇來自武漢協(xié)和醫(yī)院副主任醫(yī)師-彭濤在J Exp Clin Cancer Res雜志投的一篇文章红选,文章題目“Circ-MBOAT2 knockdown represses tumor progression and glutamine catabolism by miR-433-3p/GOT1 axis in pancreatic cancer”,這是剛剛在該雜志發(fā)表的恶座,影響因子:7.068分篷牌,內(nèi)容主要講的是敲低Circ-MBOAT2靶向調(diào)控miR-433-3p/GOT1軸從而抑制胰腺癌的腫瘤進展和谷氨酰胺分解代謝恶迈。
研究背景
胰腺癌是一種惡性腫瘤臣咖,在所有癌癥中的發(fā)病率排名第六跃捣。據(jù)報道,環(huán)狀RNA(circRNA)調(diào)節(jié)胰腺癌的進展夺蛇,在原來的一些基礎(chǔ)研究中疚漆,作者發(fā)現(xiàn)含有2個環(huán)膜結(jié)合的O-酰基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域(circ-MBOAT2)在胰腺癌組織標(biāo)本和細胞樣本中高表達刁赦,但是尚不清楚circ-MBOAT2對胰腺癌過程的調(diào)節(jié)作用娶聘。在miRNA的確認中,有相關(guān)研究表明miR-433-3p能夠抑制腫瘤發(fā)生的過程甚脉,以至作者選用它作為circ-MBOAT2相互作用的研究對象丸升,通過網(wǎng)站預(yù)測發(fā)現(xiàn)miR-433-3p和circ-MBOAT2有相互結(jié)合的位點;在下游靶基因的選擇中牺氨,作者選擇了癌癥細胞增殖所必須的一種物質(zhì)——谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT1)狡耻,其在谷氨酸代謝中非必須氨基酸的產(chǎn)生起到至關(guān)重要的作用,也有相關(guān)研究報道谷草轉(zhuǎn)氨酶對胰腺癌的增殖有著促進的作用猴凹。根據(jù)這些基礎(chǔ)工作夷狰,作者提出了在胰腺癌腫瘤進展過程中,circ-MBOAT2通過海綿吸附作用miR-433-3p從而使GOT1表達對腫瘤細胞的增殖有著促進作用精堕。
研究結(jié)果
1孵淘、Circ-MBOAT2在胰腺癌組織和細胞中高表達
作者通過QPCR的方法檢測胰腺癌組織和細胞中幾個感興趣的circRNA,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Circ-MBOAT2在胰腺癌組織以及細胞中高表達(如下圖A)歹篓。為了判斷所發(fā)現(xiàn)的Circ-MBOAT2為環(huán)狀結(jié)構(gòu)瘫证,將提取的RNA加入RNase R,接著檢測Circ-MBOAT2在樣本中的穩(wěn)定性庄撮,結(jié)果發(fā)現(xiàn)背捌,在樣本中Circ-MBOAT2含量并沒有減少(如下圖C-D),作者接下來為了檢測Circ-MBOAT2在細胞中的定位洞斯,將樣本進行核質(zhì)分離毡庆,分別檢測Circ-MBOAT2的含量,結(jié)果表明Circ-MBOAT2主要存在于細胞質(zhì)中(如下圖E-F)
2烙如、敲低Circ-MBOAT2對胰腺癌細胞功能的影響
作者繼續(xù)探討Circ-MBOAT2是否調(diào)節(jié)胰腺癌的形成么抗,通過敲低Circ-MBOAT2(si- Circ-MBOAT2)在PANC-1 and SW1990的表達,觀察細胞增殖亚铁、侵襲蝇刀、遷移、凋亡以及谷氨酸-草酰乙酸轉(zhuǎn)氨酶1(GOT1)徘溢、α-酮戊二酸吞琐、谷氨酸的mRNA表達水平捆探,這些結(jié)果表明了在細胞水平上敲低Circ-MBOAT2的表達,能夠抑制腫瘤細胞的增殖站粟、侵襲黍图、遷移以及下游通路中相關(guān)基因mRNA水平的降低,從而引起腫瘤細胞的凋亡(如下圖A-J)奴烙。
3助被、敲低Circ-MBOAT2胰腺癌細胞在動物體內(nèi)的成瘤觀察
通過成功構(gòu)建敲低Circ-MBOAT2穩(wěn)轉(zhuǎn)細胞株(Sh- Circ-MBOAT2+SW1990),皮下接著裸鼠切诀,結(jié)果發(fā)現(xiàn)恰起,在相同的成瘤時間,敲低Circ-MBOAT2的細胞株成瘤能力明顯降低趾牧,運用QPCR技術(shù)檢測瘤體中Circ-MBOAT2 mRNA表達水平,結(jié)果表明敲低Circ-MBOAT2組中Circ-MBOAT2的mRNA表達顯著低于Circ-MBOAT2組(如圖A-D)肯污。
4翘单、Circ-MBOAT2海綿吸附miR-433-3p相結(jié)合
在雙熒光素梅實驗中,通過構(gòu)建包含miR-433-3p潛在結(jié)合序列的Circ-MBOAT2重組熒光宿酶報告質(zhì)粒pGL3-Circ-MBOAT2-WT及包含突變了結(jié)合序列的重組質(zhì)粒pGL3-Circ-MBOAT2-MUT蹦渣;通過瞬轉(zhuǎn)的方式把重組質(zhì)粒pGL3-Circ-MBOAT2-WT以及pGL3-Circ-MBOAT2-MUT分別跟miR-433-3p mimic共轉(zhuǎn)到兩株人胰腺癌細胞PANC-1 and SW1990中哄芜,同時也設(shè)了分別跟miR-NC共轉(zhuǎn)到細胞中;結(jié)果如圖所示柬唯,在pGL3-Circ-MBOAT2-WT+miR-433-3p mimic組中认臊,相對熒光素酶活性顯著抑制相對于pGL3-Circ-MBOAT2-MUT+miR-433-3p mimic、pGL3-Circ-MBOAT2-WT+miR-NC和pGL3-Circ-MBOAT2-MUT+miR-NC锄奢,說明了Circ-MBOAT2和miR-433-3p能夠相互結(jié)合失晴。
通過實時熒光定量PCR檢測34對胰腺癌組織和旁癌組織中miR-433-3p的表達,結(jié)果表明在胰腺癌組織中miR-433-3p顯著表達(如圖E)拘央;通過斯皮爾曼相關(guān)分析涂屁,Circ-MBOAT2和miR-433-3p呈負相關(guān)(如圖F);在PANC-1和SW1990細胞中灰伟,Circ-MBOAT2顯著高表達拆又,而miR-433-3p顯著低表達(如圖G和H);然而在這兩株細胞中栏账,通過si- Circ-MBOAT2敲減其在細胞中的表達檢測miR-433-3p mRNA表達水平帖族,發(fā)現(xiàn)miR-433-3p顯著上升(如圖I)。
5挡爵、Circ-MBOAT2通過miR-433-3p調(diào)節(jié)胰腺癌的發(fā)展
作者通過上面的實驗證實了Circ-MBOAT2能海綿吸附miR-433-3p相結(jié)合的作用方式竖般,進一步通過實驗設(shè)計Circ-MBOAT2是否通過miR-433-3p調(diào)節(jié)胰腺癌的發(fā)展。在PANC-1 和SW1990細胞中了讨,通過合成miR-433-3p inhibitor在細胞中敲低miR-433-3p捻激,QPCR技術(shù)檢測細胞中miR-433-3p mRNA表達水平制轰,合成的miR-433-3p inhibitor起到一個很好的敲低作用(如下圖A);接著作者通過在兩株細胞中瞬轉(zhuǎn)si-Circ-MBOAT2-NC胞谭、si-Circ-MBOAT2垃杖、si-Circ-MBOAT2+miR-433-3p inhibitor以及si-Circ-MBOAT2+miR-433-3p inhibitor-NC四組,分別做了細胞增殖實驗丈屹、平板克隆形成實驗调俘、細胞凋亡、侵襲旺垒、遷移彩库、檢測谷氨酰胺消耗、α-酮戊二酸產(chǎn)生和谷氨酸產(chǎn)生來解釋Circ-MBOAT2通過海綿吸附miR-433-3p作用調(diào)節(jié)胰腺癌的發(fā)展以及谷氨酰胺分解代謝先蒋,在細胞凋亡實驗中骇钦,si-Circ-MBOAT2、si-Circ-MBOAT2+miR-433-3p NC這兩組細胞凋亡水平無顯著變化竞漾,但是相對于si-Circ-MBOAT2-NC和si-Circ-MBOAT2+miR-433-3p inhibitor這兩組眯搭,凋亡水平顯著上升的趨勢(如下圖F);剩下的實驗結(jié)果和細胞凋亡結(jié)果相反(如下圖C-E业岁、G-K)
6鳞仙、胰腺癌細胞中miR-433-3p和GOT1相互結(jié)合作用
同樣進行雙熒光素梅實驗,構(gòu)建miR-433-3p潛在結(jié)合下游靶基因GOT1 3’UTR的重組熒光素梅報告質(zhì)粒pGL3-GOT1 3’UTR-WT和突變了結(jié)合序列的重組質(zhì)粒pGL3-GOT1 3’UTR-MUT笔时。實驗結(jié)果表明miR-433-3p能和GOT1相結(jié)合棍好,在pGL3-GOT1 3’UTR-WT+miR-433-3p mimic組中熒光強度顯著降低(如下圖A-C)。
同樣取34對胰腺癌組織和旁癌組織做QPCR和WB實驗檢測GOT1表達水平允耿,結(jié)果表明在胰腺癌組織中GOT1 mRNA水平以及蛋白水平高表達借笙,說明了GOT1在對胰腺癌的研究中有著重要的作用。在細胞層面上也檢測了GOT1的表達水平右犹,相對于HPDE正常胰腺上皮細胞提澎,PANC-1和SW1990兩株胰腺癌細胞中的GOT1同樣是高表達;miR-433-3p和GOT1的表達水平呈負相關(guān)念链;接著通過在細胞中瞬轉(zhuǎn)miR-433-3p inhibitor和miR-433-3p mimic檢測GOT1蛋白表達水平盼忌,發(fā)現(xiàn)在miR-433-3p inhibitor組中,GOT1蛋白表達水平顯著上升掂墓。
7谦纱、miR-433-3p作用于下游靶基因GOT1調(diào)控胰腺癌進展和谷氨酰胺代謝
作者通過在PANC-1和SW1990細胞中分別瞬轉(zhuǎn)miR-NC、miR-433-3p mimic君编、miR-433-3p mimic +pcDNA以及miR-433-3p mimic+pcDNA- GOT1四組跨嘉,后面分別檢測細胞增殖藏斩、細胞凋亡纱兑、侵襲、遷移、檢測谷氨酰胺消耗子巾、α-酮戊二酸產(chǎn)生和谷氨酸產(chǎn)生模狭,這些結(jié)果表明了衔沼,miR-433-3p作用于下游靶基因GOT1從而抑制細胞增殖晰甚、遷移、侵襲和谷氨酰胺代謝嘱支,從而促進細胞凋亡(如下圖A-K)蚓胸。
8、Circ-MBOAT2通過miR-433-3p調(diào)控GOT1表達
作者從上面一系列的實驗證實了Circ-MBOAT2能海綿吸附作用miR-433-3p除师,而miR-433-3p能夠跟下游靶基因GOT1相互作用從而調(diào)控胰腺癌的發(fā)展沛膳,所以作者提出了circMBOAT2是否通過分泌miR-433-3p調(diào)控GOT1的表達。結(jié)果顯示汛聚,PANC-1和SW1990細胞中的circ-MBOAT2沉默顯著下調(diào)了GOT1的mRNA和蛋白質(zhì)水平锹安;但是miR-433-3p inhibitor能夠回挽這種影響(如下圖A-B)。
總結(jié)
本研究指出Circ-MBOAT2通過miR-433-3p/GOT1軸調(diào)節(jié)胰腺癌的腫瘤發(fā)展和谷氨酰胺分解代謝倚舀。這一發(fā)現(xiàn)提示circ-MBOAT2可能是胰腺癌的治療靶點八毯。