这一期本打算讲解一篇Nature上30多分的paper,后来想想此等白富美也只有高富帅(大牛导师、好的实验室、经费充足、自身聪明上进)才好撩到。So,4.652的傻白甜学习下,小大夫&小青椒们一年撩两篇也足够了。
本文题目是:LPS刺激诱导结肠癌细胞模型中,通过增加NF-κB与VEGDR-3启动子结合的机制,上调VEGDR-3表达进而促进细胞的迁移与侵袭(回复“0328”可下载文献)。
通过免疫组化观察结肠癌患者临床样本VEGFR-3表达,在癌旁组织和正常大肠黏膜细胞中,VEGFR-3不表达或者表达量很低(Fig.1 A); 在大肠癌组织中VEGFR-3的表达呈阳性或高(Fig.1 B)。因此,VEGFR-3的表达可能促进结肠癌的发展。
表2临床数据结直肠癌组织和正常结肠直肠组织中的VEGFR-3表达情况。* P <0.05
表2
Fig.1
建立体外细胞模型:用LPS(脂多糖)刺激sw480和HCT116两种结肠细胞系,通过q PCR和WB检测VEGFR-3的mRNA和蛋白表达量。
Fig.2 A&B:sw480和HCT116细胞中VEGFR-3的mRNA和蛋白表达水平量近似;
Fig.2 C&D:LPS刺激sw480细胞中VEGFR-3 mRNA和蛋白表达,且随LPS剂量增加;
Fig.2 E& F:LPS刺激HCT116细胞中VEGFR-3 mRNA和蛋白表达水平,且随LPS剂量增加;
两个结肠癌细胞模型成功建立。
Fig.2
在LPS诱导的细胞模型中,VEGFR-3在促进细胞的迁移和侵袭过程中具有非常重要的作用Fig.3(A-D)Cell proliferation assay,LPS处理sw480和HCT116,不影响细胞增殖;使用Transwell法检测LPS诱导细胞模型sw480和HCT116的迁移和侵袭能力:Fig.3(E&F)模型组(LPS刺激)细胞迁移与侵袭总数明显高于正常组(无LPS);在模型组中添加VEGFR-3抗体IgG(LPS-800ng-IgG),阻断其生物活性,细胞迁移与侵袭总数显著下降。表明VEGFR-3参与细胞迁移与侵袭的过程。
Fig.3
Fig.4(A) 蛋白质印迹实验表明模型组中LPS受体TLR4蛋白表达;
Fig.4(B) 与正常组对比,模型组NF-κB表达水平没有明显差异;p-NF-κB表达明显升高。
LPS通过TLR4受体激活NF-κB。
Fig.4
构建VEGFR-3基因启动子5'端部分缺失的一系列载体,转染到细胞系中。
Fig.5 (A)将包含不同VEGFR-3启动子片段质粒转染细胞pGL3B-1659…..pGL3B-59和pGL3-Basic(无启动子、对照) ,质粒为肾素荧光素酶表达载体pRL-TK。pGL3B-1659、pGL3B-1159、pGL3B-834、pGL3B-609、pGL3B-334、和pGL3B-159组荧光强度显著高于pGL3B-59和pGL3B-Basic。pGL3B-159相对于pGL3B-1659(全长启动子)具有高荧光素酶活性,表明-159碱基至+65碱基区域是VEGFR-3启动子具有活性的重要区域。选择质粒pGL3B-159用于下一步研究。pGL3B-59质粒转染细胞中的荧光素酶活性远低于pGL3B-159,表明VEGFR-3启动子中该区域(-159nt至-59nt)有重要作用。作者使用生物信息学软件搜索,认为该区域可能是转录因子结合位点。
Fig.5(B)VEGFR-3启动子部分核苷酸序列,-137碱基到-128碱基是NF-κB结合位点在 。
Fig.5(C)将VEGFR-3启动子序列中NF-κB结合位点进行突变,构建pGL3B-159-mut质粒。pGL3B-159-mut与对照未突变质粒pGL3B-159相比,结合位点的突变导致VEGFR-3启动子活性降低约40%。表明NF-κB结合位点对pGL3B-159质粒的活性非常重要。
Fig.5(D&E)LPS处理,pGL3B-159质粒活性显着增加,并且具有浓度依赖性。
Fig.5
为了验证NF-κB在VEGFR-3启动子活性中作用,构建超表达载体PcDNA3.0-NF-κB和基因沉默载体siRNA-NF-κB。PcDNA3.0-NF-κB超表达组,NF-κB表达量显著增加Fig.6(A);siRNA-NF-κB组,NF-κB表达量显著降低Fig.6(C)。
将pGL3B-159质粒分别与PcDNA3.0-NF-κB质粒、siRNA-NF-κB质粒共转染sw480细胞,检验荧光强度:NF-κB超表达组(PcDNA3.0-NF-κB)荧光强度显著高于对照,NF-κB的过表达增加VEGFR-3启动子的活性 Fig.6(B);小RNA干扰组(siRNA-NF-κB)荧光强度强度显著降低,降低VEGFR-3启动子活性Fig.6(D)。
将过表达质粒(pcDNA3.0-NF-κB)分别与pGL3B-159、pGL3B-159-mut(NF-κB结合位点突变)共转染sw480细胞。随着pcDNA3.0-NF-κB 浓度的增加,pGL3B-159组荧光增强并表现出剂量依赖性Fig.6(E),而pGL3B-159-mut组没有Fig.6(F)。结果表明,VEGFR-3启动子活性与NF-κB有关,并具有浓度依赖性。
Fig.6
通过EMSA(凝胶迁移实验)进一步验证LPS影响NF-κB的表达。用生物素标记的NF-κB DNA序列探针,检验细胞核提取物中NF-κB表达含量。用LPS-800ng/ml处理的sw480细胞核提取物中NF-κB含量最高(红色箭头处)Fig.7(A)。
为了确定NF-κB是否与VEGFR-3启动子结合,作者进行了染色质免疫共沉淀实验。问度娘要了ChIP的原理图,结合本文进行了注释:
如Fig.7(B)所示,NF-κB与VEGFR-3启动子结合,受LPS刺激可增强二者结合。
Fig.7
简单说下ChIP实验分组:
1、input组:样本经过超声,不进行ChIP,提取总DNA。
2、阴性对照:用普通的IgG做为抗体,不会ChIP任何DNA片段。
3、实验组。
所用PCR引物相同,本实验中就是按照VEGFR-3启动子序列涉及的引物。
扩增后凝胶电泳。