敲除PIP5K1α抑制黑素瘤细胞B16F10增殖、迁移及侵袭的机制探讨_百 ...

敲除PIP5K1α抑制黑素瘤细胞B16F10增殖、迁移及侵袭的机制探讨
倪 伟,姚 敏
Themechanismofcellproliferation,migrationandinvasioninhibitionbyknockoutofPIP5K1αinmelanomacellB16F10
NIWei,YAOMin
BengbuMedicalCollege,AnhuiBengbu233000,China.
【Abstract】 Objective:ToinvestigatetheeffectofPIP5K1αontheproliferation,migrationandinvasioninmelano
macellB16F10andcorrespondingunderlyingmechanism.Methods:PIP5K1αwasknockedoutinB16F10through
CRISPR-Cas9technology.ThecellproliferationactivitywasdeterminedbymeansofCCK-8methods.Woundheal
ingassaywasusedtodetectcellmigrationandTranswellassaywasusedtodetectcellinvasionability.Synthesisof
PIP2wasdetectedbyElisa.Westernblotassaywasperformedtodetecttheproteinexpression.Results:CCK-8assay
showedthatdownregulationofPIP5K1αsignificantlyinhibitedtheproliferationofB16F10cells.Inaddition,themi
grationandinvasionabilitiesoftheB16F10cellswereinhibitedcorrespondingtothedownregulationofPIP5K1α.The
proteinexpressionoftotalAKTremainedunchanged,andtheproteinexpressionofp-AKT,CyclinA2andCyclinD1
decreasedafterPIP5K1αwassilenceinB16F10cells.Conclusion:PIP5K1αcanregulatetheproteinexpressionof
p-AKT,CyclinA2andCyclinD1,andinhibittheproliferation,migrationandinvasioninB16F10cellsbyknockout
ofPIP5K1α.
【Keywords】melanoma,PIP5K1α,proliferation,migration,invasion
ModernOncology2021,29(09):1487-1491
【摘要】 目的:探讨敲除PIP5K1α对黑素瘤细胞B16F10增殖、迁移和侵袭的作用及
机制。方法:采用
CRISPR-Cas9技术在B16F10细胞中敲除PIP5K1α;采用CCK-8法检测细胞的增殖活性;Woundhealing检
测细胞迁移;Transwell检测细胞的侵袭能力;Elisa实验检测PIP2的合成;Westernblot检测细胞蛋白表达变
化。结果:CCK-8实验表明:敲除PIP5K1α可明显抑制B16F10细胞的增殖。敲除PIP5K1α明显抑制了
B16F10细胞的迁移和侵袭能力。在B16F10细胞中,敲除PIP5K1α后,总AKT的蛋白表达不变,p-AKT、
CyclinA2及CyclinD1的蛋白表达下降。结论:PIP5K1α可调节黑素瘤B16F10细胞中p-AKT、CyclinA2
和CyclinD1蛋白的表达,敲除PIP5K1α表达可抑制细胞增殖、迁移和侵袭能力。
【关键词】黑素瘤;PIP5K1α;细胞增殖;迁移;侵袭
【中图分类号】R739.5   【文献标识码】A   DOI:10.3969/j.issn.1672-4992.2021.09.004
【文章编号】1672-4992-(2021)09-1487-05
  黑素瘤是一种常见的皮肤恶性肿瘤,由痣或素斑发展而来,生长迅速,预后差,死亡率高[1]。黑素瘤好发于18~60岁的成年人中,由于其易于转移和复发,其平均生存期约为30.3个月[2]。早期黑素瘤的常规方法是手术切除肿瘤和化疗[1]。然而,这些方法不能有效地控制黑素瘤的复发和远处转移,因此探索黑素瘤新的靶点势在必行。
  PIP5K1α是PI3K/AKT/PTEN通路的上游,参与调控
【收稿日期】 2019-08-09
【作者单位】 蚌埠医学院,安徽 蚌埠 233000
【作者简介】 倪伟(1989-),男,江苏常州人,医师,硕士研究生,主要从事临床基础科研工作。E-mail:250081591@qq.com【通讯作者】 姚敏(1963-),女,湖南张家界人,主任医师,博士生导师,主要从事临床基础研究。E-mail:my058@vip.
sina.comPIP2的合成,同时参与AKT的蛋白表达[3]。PI3K/AKT通路是一个控制细胞生存、代谢、运动和基因组不稳定性的核心通路[4],因此PIP5K1α可以通过调控PTEN/PI3K/AKT通路,调节细胞的恶性行为。研究发现PIP5K1α在乳腺癌的发生发展中发挥关键作用[3],但是在黑素瘤中鲜有报道。
在本研究中,我们以黑素瘤细胞B16F10细胞作为研究对象,探究PIP5K1α在黑素瘤细胞增殖、迁移和侵袭中的作用,并进一步检测PIP5K1α对PIP2合成的影响,同时检测其对磷酸化AKT(p-AKT)以及周期蛋白CyclinA2、CyclinD1蛋白表达的调节作用,以期为黑素瘤的提供新的思路。
1 材料与方法
1.1 细胞与试剂
黑素瘤细胞株B16F10购买于中国科学院上海细胞库。DMEM高糖培养基(美国Hyclony公司);胰酶、胎牛血
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现代肿瘤医学 2021年05月 第29卷第09期  MODERNONCOLOGY,May2021,VOL 29,No 09
清(美国Gibco公司);CCK-8试剂盒(日本同仁公司);Transwell小室(美国Corning公司);PIP2Elisa试剂盒(美国EchelonBiosciences公司);一抗PIP5K1α、AKT、p-AKT、CyclinA2、CyclinD1(美国Cellsignaling公司)。
1.2 实验方法
硬质合金丝锥
1.2.1 细胞培养 黑素瘤细胞B16F10的培养:黑素瘤细胞B16F10生长于含10%胎牛血清及双抗(青霉素100U/mL,链霉素0.1mg/mL)的DMEM高糖培养基中。细胞培养条件为:37℃、5%CO
。当细胞融合达70%~80%的时候进行传代,按1∶3传代。
1.2.2 PIP5K1α的CRISPR-Cas9质粒构建 我们利用CRISPR-Cas9技术构建sg-PIP5K1α敲除质粒,CRISPR引物通过张锋教授实验室的网站https://zlab.bio/guide-de sign-resources来设计,sg-PIP5K1α的靶序列见下表1。
表1 CRISPR-Cas9PIP5K1α序列
Tab.1 PrimersequenceofCRISPR-Cas9PIP5K1α
GenePrimersequence(5'-3')
sg1-PIP5K1α-FCACCGTTGAGAGTATCTTCTTTCCC
sg1-PIP5K1α-RAAACGGGAAAGAAGATACTCTCAAC
sg2-PIP5K1α-FCACCGTATCCGGCCCGATGATTACT
sg2-PIP5K1α-RAAACAGTAATCATCGGGCCGGATAC
1.2.3 PIP5K1α敲除的黑素瘤细胞B16F10的稳转细胞株构建 293T细胞消化铺板。第二天,结合使用包装质粒pVSVg和psPAX2各1.5μg,将sg-Vector以及sg1-PIP5K1α、sg2-PIP5K1α各2μg转染至293T细胞。48h后收集病毒上清液,离心3000r/min,4℃,20min,储存在4℃冰箱备用。
转染前24h,选取生长状态良好的B16F10细胞,以每孔5×105个加入6孔板中培养,加入4mL新鲜培养基,待细胞浓度达到50%开始转染。培养基更换为病毒液及转染增强剂ploybrene,37℃培养箱孵育18h后,弃去转染液,更换为新鲜的DMEM完全培养基;转染48h后加入嘌呤霉素对细胞进行筛选以获得PIP5K1α稳定敲除的B16F10稳转株。1.2.4 CCK-8法检测黑素瘤细胞的增殖能力 取生长状态良好的黑素瘤细胞B16F10,常规消化计数后接种至96孔板(2000个细胞/孔)。分别培养24h、48h和72h后,弃旧培养基,更换为100μL新的含10%FBS的DMEM完全培养基,同时每孔加入10μLCCK-8试剂,放入细胞培养箱中孵育2h,随后在450nm处测定各孔的光密度(OD)值。实验重复3次。
1.2.5 Woundhealing检测细胞的迁移能力 取对数生长期状态良好的黑素瘤细
仿真恐龙制作胞B16F10(sg-VE、sg1-PIP5K1α和sg2-PIP5K1α)。在12孔板背面画横线标记以方便记录拍照,消化细胞铺板,以铺满为准,待细胞贴壁后用1mL头垂直于孔板做细胞划痕,尽量保证各个划痕宽度一致,用PBS清洗后加入无血清培养基,培养24h之后拍照记录。实验重复3次。
外室1H
1.2.6 Transwell检测细胞的侵袭能力 基质胶4℃融化呈液态,按1∶6的比例与无血清的DMEM培养基混匀(冰浴操作);Transwell上室中加入100μL上述基质胶稀释液,37℃细胞培养箱中孵育12h凝固;取生长状态良好的黑素瘤细胞B16F10(sg-VE、sg1-PIP5K1α和sg2-PIP5K1α),常规消化计数,取5×104个细胞,用200μL无血清的DMEM培养基重悬至Transwell的上室,下室中加入500μL含10%FBS的DMEM完全培养基,置于37℃细胞培养箱孵育24h;PBS清洗三次后用4%多聚甲醛固定15min,PBS清洗三次后0.1%结晶紫染15min,PBS清洗后用棉签擦去上室内细胞,于显微镜下拍照记录。
1.2.7 Westernblot检测蛋白表达 裂解细胞并提取各组细胞总蛋白,进行SDS-PAGE电泳,随后将蛋白转膜至PVDF膜上,5%牛奶室温封闭1h,TBST洗3次后,分别加入PIP5K1α、AKT、p-AKT、CyclinA2、CyclinD1的一抗(1∶1000)进行免疫印迹,冰箱孵育过夜;次日,TBST洗4次后,再用1∶5000浓度的相对应
二抗进行杂交,室温孵育1h,弃二抗,用TBST洗4次后,曝光。
1.2.8 PIP2Elisa检测 收取各组等量的细胞,TCA裂解细胞,分离干燥提取PIP2脂质,将提取好的PIP2与标准品分别加至培养板内,混匀PIP2检测剂加至各孔内孵育1h,每孔吸取等量液体转移至检测板,检测板室温孵育1h之后PBS-T洗涤三次,加入二抗检测液室温孵育1h之后PBS-T洗涤三次,分别加入显液与终止液之后于酶标仪450nm下检测OD值。
1.3 统计学方法
运用统计学软件SPSS23.0进行统计分析。比较两组之间差异采用独立样本双侧t检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 成功建立稳定敲除PIP5K1α的B16F10细胞株我们构建了PIP5K1α稳定敲除的sg-PIP5K1α质粒,将其转染至黑素瘤细胞B16F10中,通过Westernblot检测PIP5K1α的敲除效率。结果显示:与对照组相比,PIP5K1α稳定敲除组的B16F10的PIP5K1α表达量明显降低,说明稳定敲除PIP5K1α的黑素瘤细胞B16F10细胞株构建成功,见图1
图1 B16F10细胞PIP5K1α敲除细胞系的建立Fig.1 EstablishmentofB16F10PIP5K1αknockoutsublines
2.2 敲除PIP5K1α抑制黑素瘤B16F10细胞增殖能力在黑素瘤细胞株B16F10成功将PIP5K1α敲除后,我们采用CCK-8法检测PIP5K1α对B16F10细胞增殖能力的影响。结果显示:与对照组相比,敲除PIP5K1α后,B16F10细胞的增殖能力明显减弱,差异具有统计学意义(P<0.0001,P<0.0001),见图2。该结果说明敲除PIP5K1α显著抑制黑素瘤B16F10细胞的增殖能力。
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·倪 伟,等  敲除PIP5K1α抑制黑素瘤细胞B16F10增殖、迁移及侵袭的机制探讨
图2 敲除PIP5K1α抑制了黑素瘤细胞的增殖
Fig.2 KnockdownofPIP5K1αinhibitedtheproliferationofmelanomacells
Vssg1-PIP5K1α,sg2-PIP5K1α,  P<0.0001.2.3 敲除PIP5K1α抑制黑素瘤B16F10细胞迁移能力在黑素瘤细胞株B16F10中成功将PIP5K1α敲除后,我们采取Woundhealing的方法检测B16F10细胞各组细胞的迁移能力变化。结果显示:与对照组相比,敲除PIP5K1α后,B16F10细胞的迁移能力显著降低,见图3。说明敲除PIP5K1α抑制黑素瘤B16F10细胞的迁移能力。
2.4 敲除PIP5K1α抑制黑素瘤B16F10细胞侵袭能力接下来,我们进一步检测敲除PIP5K1α对黑素瘤细胞B16F10侵袭的作用,结果发现:与对照组相比,敲除PIP5K1α后,B16F10细胞的侵袭能力也明显降低,见图4。说明敲除PIP5K1α确实能显著抑制黑素瘤B16F10细胞的侵袭能
力。
图3 敲除PIP5K1α抑制了黑素瘤细胞的迁移能力
Fig.3 KnockdownofPIP5K1αinhibitedthemigrationofmelanomacell
图4 敲除PIP5K1α抑制了黑素瘤细胞的侵袭能力(结晶紫染×200)
Fig.4 KnockdownofPIP5K1αinhibitedtheinvasionofmelanomacells(crystalvioletstaining×200)
2.5 敲除PIP5K1α抑制PIP2的合成
我们通过使用Elisa试剂盒检测敲除PIP5K1α对PIP2合成的影响。结果显示:与对照组相比,敲除PIP5K1α后,PIP2的合成受到了明显的抑制,差异有统计学意义(P=0.0002,P=0.0003),见图5。
2.6 敲除PIP5K1α对黑素瘤B16F10细胞增殖和转移相关蛋白表达的影响
我们采用Westernblot检测敲除PIP5K1α对黑素瘤B16F10细胞增殖和转移相关蛋白表达的影响。结果显示:与对照组相比,敲除PIP5K1α后,黑素瘤细胞B16F10的总AKT蛋白表达不变,而p-AKT、CyclinA2及CyclinD1蛋白表达显著降低,见图6。
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逆变效率玻璃包装箱
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现代肿瘤医学 2021年05月 第29卷第09期  MODERNONCOLOGY,May2021,VOL 29,No 09
图5 Elisa检测PIP2的合成
Fig.5 ThegenerationofPIP2delectedbyElisa
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(编校:张西敏)
CCDC25在非小细胞肺癌细胞中高表达及其促细胞增殖的分子机制
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,2ThehighexpressionofCCDC25innon-smallcelllungcancercellsanditsmolecularmechanismofpromotingcellproliferation
GUOYingxue1,2,HOUZaiyu1,2,CAISiqi1,2,YUYang1,2,ZHANGXiupeng1,2,MIAOYuan
1,21
DepartmentofPathology,FirstHospitalofChinaMedicalUniversity,LiaoningShenyang110001,China;2DepartmentofPathology,
飞轮齿圈
SchoolofBasicMedicine,ChinaMedicalUniversity,LiaoningShenyang110001,China.
【Abstract】 Objective:ToassesstheexpressionpatternofCCDC25proteininnon-smallcelllungcancer(NSCLC)cellsandexplorethemolecularmechanismshowCCDC25modulateNSCLCprogression.Methods:GEPIAdatabasewasusedtoanalyzetheexpressionlevelofCCDC25inlungcancertissueswhoseexpressionandlocationinnon-smallcelllungcancercelllinesaswellastheexpressionofYAP,p-YAP,LATS1andp-LATS1proteinweredetectedbyWesternblotandimmunofluorescence.CloneformationandMTSassayswereassessedtodetecttheeffectontumorcellprolife
rationwithinCCDC25overexpression.Results:CCDC25washighlyexpressedinnon-smallcelllungcancercelllineswhoseoverexpressionpromotedtumorcellproliferation(P<0.05).OverexpressionofCCDC25inhibitedthephosphorylationofYAPproteinandthusstabilizedYAP(P<0.05).Conclusion:CCDC25maypromotetheevolutionofnon-smallcelllungcancerbyregulatingthechangesinYAPproteinlevels.【Keywords】NSCLC,CCDC25,cellproliferation
ModernOncology2021
,29(09):1491-1495【摘要】 目的:探讨CCDC25蛋白在非小细胞肺癌细胞中的表达及其对非小细胞肺癌增殖的影响。方法:应用GEPIA数据库分析CCDC25在肺癌组织中表达明显高于癌旁组织,结合Westernblot检测和免疫荧光,检测其在非小细胞肺癌细胞系中的表达和定位。We
sternblot检测YAP、p-YAP、LATS1、p-LATS1蛋白表达量。克隆形成
实验和MTS实验检测CCDC25过表达对肿瘤细胞增殖能力的影响。结果:CCDC25在非小细胞
【收稿日期】 2020-11-17  【修回日期】 2020-12-04【基金项目】 国家自然科学基金(编号:81472805)
【作者单位】 1中国医科大学附属第一医院病理科,辽宁 沈阳 110001
中国医科大学基础医学院病理学教研室,辽宁 沈阳 110001
【作者简介】 郭映雪(1995-),女,辽宁大连人,硕士,主要从事肺癌的研究工作。E-mail:2022422217@qq.com
【通讯作者】 苗原(1979-),男,辽宁沈阳人,主任医师,教授,硕士生导师,主要从事癌症相关的诊断及肺癌的研究工作。E-mail:cmumi
aoyuan@163.com
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1941·现代肿瘤医学 2021年05月 第29卷第09期  MODERNONCOLOGY,May2021,VOL 29,No 09

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