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文檔簡介
PPCn調(diào)控HIF-2α促進腎癌細胞生長轉(zhuǎn)移的作用及分子機制解析一、引言1.1研究背景與意義腎癌,作為泌尿系統(tǒng)常見的惡性腫瘤之一,其發(fā)病率在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢。據(jù)統(tǒng)計,腎癌約占成人惡性腫瘤的2%-3%,在泌尿系統(tǒng)腫瘤中,其發(fā)病率僅次于膀胱癌。在中國,隨著人口老齡化的加劇以及生活方式的改變,腎癌的發(fā)病率同樣呈顯著上升態(tài)勢,已成為威脅人們健康的重要疾病之一。腎癌起病隱匿,早期癥狀不明顯,多數(shù)患者在確診時已處于中晚期,錯過了最佳的手術(shù)治療時機。對于晚期腎癌患者,傳統(tǒng)的化療和放療效果往往不盡人意,患者的5年生存率較低,預(yù)后較差。因此,深入探究腎癌的發(fā)病機制,尋找有效的治療靶點和治療策略,已成為當(dāng)前腫瘤研究領(lǐng)域的迫切需求。在腎癌的發(fā)生發(fā)展過程中,低氧誘導(dǎo)因子-2α(HIF-2α)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。HIF-2α是一種在缺氧環(huán)境下穩(wěn)定表達的轉(zhuǎn)錄因子,它能夠調(diào)控一系列與腫瘤細胞增殖、血管生成、代謝重編程以及轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因表達,從而促進腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。研究表明,在腎癌組織中,HIF-2α的表達水平顯著高于正常腎組織,且其表達水平與腎癌的分期、分級以及患者的預(yù)后密切相關(guān)。抑制HIF-2α的活性或表達,能夠有效抑制腎癌細胞的生長和轉(zhuǎn)移,延長患者的生存期。因此,HIF-2α已成為腎癌治療的重要靶點之一。近年來,隨著對腎癌發(fā)病機制研究的不斷深入,越來越多的分子被發(fā)現(xiàn)參與了腎癌的發(fā)生發(fā)展過程,其中蛋白酶C亞基(PPCn)與HIF-2α之間的調(diào)控關(guān)系逐漸受到關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn),PPCn能夠通過多種信號通路對HIF-2α的表達和活性進行調(diào)控,進而影響腎癌細胞的生物學(xué)行為。然而,目前關(guān)于PPCn調(diào)控HIF-2α的具體分子機制以及其在腎癌發(fā)生發(fā)展中的作用尚未完全明確。本研究旨在深入探究PPCn調(diào)控HIF-2α促進腎癌細胞生長轉(zhuǎn)移的作用和機制,為腎癌的治療提供新的理論依據(jù)和潛在的治療靶點。通過對PPCn和HIF-2α之間相互作用的研究,有望揭示腎癌發(fā)生發(fā)展的新機制,為開發(fā)更加有效的腎癌治療策略提供新思路。這不僅有助于提高腎癌患者的治療效果和生存率,改善患者的生活質(zhì)量,還將對腫瘤生物學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生積極的推動作用,具有重要的理論意義和臨床應(yīng)用價值。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀近年來,隨著對腎癌發(fā)病機制研究的不斷深入,HIF-2α在腎癌中的作用成為了研究熱點。大量研究表明,HIF-2α在腎癌組織中高表達,并且與腎癌的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移以及預(yù)后密切相關(guān)。在腎癌的發(fā)生過程中,HIF-2α能夠通過調(diào)控細胞周期相關(guān)基因的表達,促進腎癌細胞的增殖。研究發(fā)現(xiàn),HIF-2α可以上調(diào)細胞周期蛋白D1(CyclinD1)的表達,從而推動細胞從G1期進入S期,加速細胞增殖。在腎癌的轉(zhuǎn)移方面,HIF-2α能夠誘導(dǎo)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程,增強腎癌細胞的遷移和侵襲能力。通過調(diào)節(jié)E-鈣黏蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)等EMT相關(guān)標(biāo)志物的表達,HIF-2α促使腎癌細胞獲得間質(zhì)細胞的特性,更容易突破基底膜,進入血液循環(huán),進而發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移。在針對HIF-2α的治療研究中,也取得了一定的進展。小分子抑制劑Belzutifan作為一種新型的HIF-2α抑制劑,在臨床試驗中展現(xiàn)出了良好的抗腫瘤活性。一項III期臨床試驗結(jié)果顯示,Belzutifan用于治療接受過PD-(L)1藥物和抗VEGF藥物治療的晚期腎細胞癌患者,與依維莫司相比,顯著降低了患者的疾病進展或死亡風(fēng)險,客觀緩解率也有顯著提高。這一研究結(jié)果為晚期腎癌的治療提供了新的選擇,也進一步證實了HIF-2α作為腎癌治療靶點的有效性。關(guān)于PPCn在腎癌中的研究相對較少,但已有研究表明其在腫瘤細胞的生物學(xué)行為中發(fā)揮著重要作用。有研究發(fā)現(xiàn),PPCn在多種腫瘤組織中表達異常,并且與腫瘤的惡性程度相關(guān)。在乳腺癌細胞中,PPCn的高表達與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移能力增強有關(guān)。通過調(diào)控PPCn的表達,可以影響乳腺癌細胞的遷移和侵襲能力,其機制可能與PPCn調(diào)節(jié)細胞骨架的重構(gòu)以及相關(guān)信號通路的激活有關(guān)。在肝癌細胞中,PPCn參與了細胞增殖和凋亡的調(diào)控過程。沉默PPCn的表達可以抑制肝癌細胞的增殖,誘導(dǎo)細胞凋亡,并且影響相關(guān)凋亡蛋白的表達水平,如Bcl-2、Bax等。在腎癌領(lǐng)域,目前對于PPCn與HIF-2α之間的調(diào)控關(guān)系研究尚處于起步階段。雖然已有研究提示PPCn可能參與了HIF-2α的調(diào)控過程,但具體的分子機制仍不清楚。部分研究初步表明,PPCn可能通過某種信號通路間接影響HIF-2α的穩(wěn)定性或轉(zhuǎn)錄活性,但其中涉及的具體信號分子和作用環(huán)節(jié)尚未明確。在腎癌細胞系中,通過干擾PPCn的表達,觀察到HIF-2α的蛋白水平發(fā)生了變化,然而這種變化是如何發(fā)生的,是否存在其他中間調(diào)節(jié)因子,以及這種調(diào)控關(guān)系對腎癌細胞生物學(xué)行為的具體影響,都有待進一步深入研究。總體而言,目前對于HIF-2α在腎癌中的作用機制和治療研究取得了一定成果,但仍存在許多未解決的問題,如HIF-2α的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)仍需進一步完善,針對HIF-2α的治療耐藥機制也有待深入探究。而PPCn在腎癌中的研究還較為匱乏,尤其是PPCn調(diào)控HIF-2α的具體分子機制以及對腎癌細胞生長轉(zhuǎn)移的影響,目前還存在大量的研究空白。填補這些空白,對于深入理解腎癌的發(fā)病機制,開發(fā)更加有效的治療策略具有重要意義。1.3研究目的與內(nèi)容本研究旨在深入剖析PPCn調(diào)控HIF-2α對腎癌細胞生長轉(zhuǎn)移的影響,明確二者之間的調(diào)控關(guān)系及分子機制,為腎癌治療提供理論基礎(chǔ)與潛在靶點,具體研究內(nèi)容如下:PPCn和HIF-2α在腎癌組織及細胞系中的表達特征研究:收集腎癌患者的癌組織和癌旁正常組織標(biāo)本,運用免疫組織化學(xué)、Westernblot、實時熒光定量PCR等技術(shù),檢測PPCn和HIF-2α在蛋白和mRNA水平的表達情況,分析其表達與腎癌患者臨床病理參數(shù)(如腫瘤分期、分級、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等)之間的相關(guān)性。同時,選取多種腎癌細胞系,如786-O、ACHN等,檢測PPCn和HIF-2α的表達水平,并與正常腎小管上皮細胞系進行對比,明確二者在腎癌細胞中的表達特點。PPCn對腎癌細胞生長和轉(zhuǎn)移能力的影響研究:通過基因編輯技術(shù),如CRISPR/Cas9基因敲除系統(tǒng)和過表達質(zhì)粒轉(zhuǎn)染,構(gòu)建PPCn低表達和高表達的腎癌細胞模型。利用CCK8法檢測細胞增殖能力,繪制細胞生長曲線,觀察PPCn表達改變對腎癌細胞增殖速度的影響。采用細胞劃痕實驗和Transwell實驗,評估細胞的遷移和侵襲能力,分析PPCn對腎癌細胞遷移和侵襲的調(diào)控作用。此外,通過裸鼠成瘤實驗,將構(gòu)建好的腎癌細胞模型注射到裸鼠體內(nèi),觀察腫瘤的生長情況和轉(zhuǎn)移情況,進一步驗證PPCn在體內(nèi)對腎癌細胞生長和轉(zhuǎn)移的影響。PPCn調(diào)控HIF-2α的分子機制研究:運用免疫共沉淀(Co-IP)技術(shù),驗證PPCn與HIF-2α之間是否存在直接相互作用,并確定相互作用的結(jié)構(gòu)域。通過蛋白質(zhì)印跡法(Westernblot)和實時熒光定量PCR,檢測在PPCn表達改變的情況下,HIF-2α的蛋白穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)錄水平以及相關(guān)上游調(diào)控因子和下游靶基因的表達變化,探索PPCn調(diào)控HIF-2α的分子信號通路。利用雙熒光素酶報告基因?qū)嶒?,驗證PPCn是否通過調(diào)控HIF-2α的轉(zhuǎn)錄活性,影響其下游靶基因的表達。此外,通過基因沉默或過表達相關(guān)信號分子,進一步驗證PPCn調(diào)控HIF-2α的信號通路。HIF-2α在PPCn促進腎癌細胞生長轉(zhuǎn)移中的作用研究:在PPCn高表達的腎癌細胞中,沉默HIF-2α的表達,通過CCK8、細胞劃痕、Transwell等實驗,檢測細胞生長、遷移和侵襲能力的變化,探究HIF-2α在PPCn促進腎癌細胞生長轉(zhuǎn)移過程中的作用。構(gòu)建HIF-2α過表達的腎癌細胞模型,在PPCn低表達的背景下,檢測細胞生物學(xué)行為的改變,進一步明確HIF-2α對PPCn調(diào)控腎癌細胞生長轉(zhuǎn)移的影響。利用裸鼠成瘤和轉(zhuǎn)移模型,在體內(nèi)驗證HIF-2α在PPCn促進腎癌細胞生長轉(zhuǎn)移中的作用。1.4研究方法與技術(shù)路線1.4.1研究方法細胞實驗:選用人腎癌細胞系786-O、ACHN等,以及正常腎小管上皮細胞系HK-2。將細胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清、1%青霉素-鏈霉素的RPMI1640培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。采用細胞計數(shù)試劑盒-8(CCK8)法檢測細胞增殖能力。在96孔板中接種適量細胞,分別在培養(yǎng)0h、24h、48h、72h、96h時,每孔加入10μlCCK8溶液,繼續(xù)孵育1-4h后,用酶標(biāo)儀檢測450nm處的吸光度值,繪制細胞生長曲線。細胞劃痕實驗用于評估細胞遷移能力。在6孔板中培養(yǎng)細胞至融合度達90%以上,用無菌槍頭在細胞單層上劃痕,PBS沖洗去除脫落細胞,加入無血清培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。分別在0h、24h、48h時,在顯微鏡下拍照記錄劃痕寬度,計算細胞遷移率。Transwell實驗用于檢測細胞侵襲能力。在上室加入無血清培養(yǎng)基重懸的細胞,下室加入含10%胎牛血清的培養(yǎng)基,培養(yǎng)24-48h后,取出小室,用棉簽擦去上室未穿過膜的細胞,固定、染色后,在顯微鏡下計數(shù)穿膜細胞數(shù)。分子生物學(xué)技術(shù):運用實時熒光定量PCR(qRT-PCR)技術(shù)檢測PPCn和HIF-2α及相關(guān)基因的mRNA表達水平。提取細胞或組織總RNA,通過逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將其逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,然后以cDNA為模板,使用特異性引物和SYBRGreenMasterMix進行PCR擴增。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30s,95℃變性5s,60℃退火30s,共40個循環(huán)。采用2^-ΔΔCt法計算基因相對表達量。蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)用于檢測PPCn、HIF-2α及相關(guān)蛋白的表達水平。提取細胞或組織總蛋白,進行SDS-PAGE電泳分離,將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,用5%脫脂奶粉封閉1-2h,加入一抗4℃孵育過夜,次日用TBST洗膜3次,每次10min,加入二抗室溫孵育1-2h,再次洗膜后,用化學(xué)發(fā)光試劑顯影,通過ImageJ軟件分析條帶灰度值。免疫共沉淀(Co-IP)實驗用于驗證PPCn與HIF-2α之間是否存在直接相互作用。將細胞裂解后,加入PPCn或HIF-2α的特異性抗體及ProteinA/G磁珠,4℃孵育過夜,使抗體-抗原-磁珠復(fù)合物形成。用裂解液洗滌磁珠多次,洗脫結(jié)合的蛋白,進行Westernblot檢測,觀察是否有目的條帶出現(xiàn)。雙熒光素酶報告基因?qū)嶒炗糜隍炞CPPCn對HIF-2α轉(zhuǎn)錄活性的調(diào)控作用。構(gòu)建含有HIF-2α啟動子區(qū)域的熒光素酶報告基因載體,將其與PPCn過表達質(zhì)?;蚋蓴_質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染至腎癌細胞中。轉(zhuǎn)染48-72h后,收集細胞,使用雙熒光素酶報告基因檢測試劑盒檢測熒光素酶活性,以海腎熒光素酶活性作為內(nèi)參,計算螢火蟲熒光素酶活性與海腎熒光素酶活性的比值,評估PPCn對HIF-2α轉(zhuǎn)錄活性的影響。動物實驗:選取4-6周齡的BALB/c裸鼠,將構(gòu)建好的PPCn低表達、高表達腎癌細胞以及對照組細胞,分別以1×10^6-5×10^6個細胞/只的劑量,皮下注射到裸鼠右側(cè)腋窩皮下。定期測量腫瘤體積,計算公式為:V=0.5×長×寬2。在實驗終點處,處死裸鼠,取出腫瘤組織,稱重并進行病理分析。為研究腎癌細胞的轉(zhuǎn)移能力,將上述細胞通過尾靜脈注射到裸鼠體內(nèi),注射劑量為1×10^6個細胞/只。在注射后4-8周,處死裸鼠,取肺、肝等臟器,進行病理切片和蘇木精-伊紅(HE)染色,觀察腫瘤轉(zhuǎn)移情況。1.4.2技術(shù)路線本研究的技術(shù)路線如圖1所示:收集腎癌組織和癌旁組織,檢測PPCn和HIF-2α表達,分析與臨床病理參數(shù)相關(guān)性;培養(yǎng)腎癌細胞系和正常腎小管上皮細胞系,檢測二者表達水平。構(gòu)建PPCn低表達和高表達腎癌細胞模型,進行CCK8、細胞劃痕、Transwell實驗,檢測細胞增殖、遷移、侵襲能力;進行裸鼠成瘤和轉(zhuǎn)移實驗,驗證PPCn在體內(nèi)對腎癌細胞生長和轉(zhuǎn)移的影響。進行免疫共沉淀實驗,驗證PPCn與HIF-2α相互作用;通過Westernblot和qRT-PCR,檢測PPCn表達改變時HIF-2α及相關(guān)分子表達變化;進行雙熒光素酶報告基因?qū)嶒?,驗證PPCn對HIF-2α轉(zhuǎn)錄活性的調(diào)控作用;沉默或過表達相關(guān)信號分子,驗證調(diào)控信號通路。在PPCn高表達腎癌細胞中沉默HIF-2α表達,在PPCn低表達腎癌細胞中過表達HIF-2α,進行CCK8、細胞劃痕、Transwell實驗,檢測細胞生物學(xué)行為變化;進行裸鼠成瘤和轉(zhuǎn)移實驗,在體內(nèi)驗證HIF-2α的作用。綜合分析實驗結(jié)果,闡述PPCn調(diào)控HIF-2α促進腎癌細胞生長轉(zhuǎn)移的作用和機制。[此處插入技術(shù)路線圖]二、相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1腎癌概述腎癌,作為泌尿系統(tǒng)中較為常見的惡性腫瘤,其定義是起源于腎實質(zhì)泌尿小管上皮系統(tǒng)的惡性腫瘤,又被稱為腎腺癌。從廣義角度來看,腎癌涵蓋了腎細胞癌、腎盂癌、腎母細胞瘤、腎臟肉瘤和腎轉(zhuǎn)移瘤等多種類型,但在臨床實踐中,通常所說的腎癌主要指腎細胞癌。在腎細胞癌中,透明細胞癌是最為常見的組織病理類型,約占腎細胞癌的70%-80%,其次為乳頭狀腎細胞癌、嫌色細胞癌、集合管癌等相對少見的類型。腎癌的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)出一定的差異。在泌尿系統(tǒng)腫瘤中,腎細胞癌的發(fā)病率位居第三位,僅次于前列腺癌和膀胱癌。在人群分布方面,男性的發(fā)病率明顯高于女性,男女發(fā)病率比例約為2∶1,發(fā)病的高峰年齡集中在50-70歲。從地區(qū)分布來看,北美、西歐等西方發(fā)達國家的腎癌發(fā)病率較高,而非洲、亞洲等發(fā)展中國家的發(fā)病率相對較低。值得注意的是,近幾十年來,隨著生活方式的改變、人口老齡化的加劇以及醫(yī)學(xué)檢測技術(shù)的進步,在大多數(shù)國家和地區(qū),腎癌的發(fā)病率都呈現(xiàn)出增長的趨勢。腎癌對患者的健康危害極大。早期腎癌患者通常沒有明顯的癥狀,多數(shù)是在體檢時偶然發(fā)現(xiàn),這也導(dǎo)致很多患者在確診時已經(jīng)處于疾病的中晚期。當(dāng)患者出現(xiàn)典型的血尿、腰痛和腹部包塊“腎癌三聯(lián)征”時,往往提示癌癥已進展到晚期階段。晚期腎癌患者不僅會遭受腫瘤本身帶來的疼痛、消瘦、乏力等癥狀的折磨,還會面臨腫瘤轉(zhuǎn)移的風(fēng)險。腎癌轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致患者預(yù)后不良的重要因素之一,常見的轉(zhuǎn)移部位包括肺、骨、肝、腦等。一旦發(fā)生轉(zhuǎn)移,患者的5年生存率會顯著降低。據(jù)統(tǒng)計,發(fā)生肺轉(zhuǎn)移的腎癌患者,5年生存率約為30%-40%;而發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的患者,5年生存率則更低,僅為10%-20%。對于發(fā)生腦轉(zhuǎn)移的腎癌患者,其自然生存期可能僅4個月左右,即便經(jīng)過積極治療,生存期也僅能延長1年以上。因此,深入研究腎癌的發(fā)病機制,尤其是腫瘤轉(zhuǎn)移的相關(guān)機制,對于提高腎癌患者的治療效果和生存率具有至關(guān)重要的意義。2.2HIF-2α相關(guān)理論HIF-2α,全稱為低氧誘導(dǎo)因子-2α,屬于低氧誘導(dǎo)因子(HIF)家族中的重要成員。HIF家族在細胞對缺氧微環(huán)境的適應(yīng)過程中發(fā)揮著核心作用,目前已發(fā)現(xiàn)的家族成員主要包括HIF-1、HIF-2和HIF-3。HIF-2α在結(jié)構(gòu)上由α亞基和β亞基組成,其中α亞基是其發(fā)揮功能的關(guān)鍵部分,具有多個重要的結(jié)構(gòu)域。例如,在α亞基的N端存在著一個堿性螺旋-環(huán)-螺旋(bHLH)結(jié)構(gòu)域,該結(jié)構(gòu)域與其他bHLH蛋白家族成員類似,能夠特異性地識別并結(jié)合DNA序列,從而啟動下游基因的轉(zhuǎn)錄過程。緊挨著bHLH結(jié)構(gòu)域的是PER-ARNT-SIM(PAS)結(jié)構(gòu)域,它分為PASA和PASB兩個亞結(jié)構(gòu)域,PAS結(jié)構(gòu)域在蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用中起著關(guān)鍵作用,能夠介導(dǎo)HIF-2α與其他轉(zhuǎn)錄因子或輔助因子之間的相互結(jié)合,進而調(diào)控基因的表達。此外,α亞基的C端還包含兩個反式激活結(jié)構(gòu)域(TAD),分別為N-TAD和C-TAD。N-TAD主要負責(zé)招募轉(zhuǎn)錄共激活因子,如p300/CBP等,這些共激活因子能夠增強RNA聚合酶Ⅱ與啟動子區(qū)域的結(jié)合能力,促進基因的轉(zhuǎn)錄起始;C-TAD則在維持HIF-2α的穩(wěn)定性以及與其他信號通路的相互作用中發(fā)揮重要作用。HIF-2α在細胞的生理和病理過程中具有多種重要功能。在生理狀態(tài)下,當(dāng)細胞處于低氧環(huán)境時,HIF-2α能夠迅速響應(yīng),通過調(diào)節(jié)一系列基因的表達,維持細胞的能量代謝平衡和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。研究發(fā)現(xiàn),HIF-2α可以上調(diào)促紅細胞生成素(EPO)基因的表達,促進紅細胞的生成,從而提高機體對氧氣的運輸能力。在腎臟中,HIF-2α能夠調(diào)節(jié)腎素-血管緊張素系統(tǒng)相關(guān)基因的表達,維持腎臟的正常生理功能和血壓穩(wěn)定。在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中,HIF-2α扮演著重要角色。在腫瘤組織中,由于腫瘤細胞的快速增殖和血管生成不足,往往會形成缺氧微環(huán)境,這使得HIF-2α的表達和活性顯著增強。HIF-2α能夠通過調(diào)控一系列與腫瘤細胞增殖、血管生成、代謝重編程以及轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因表達,促進腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。在增殖方面,HIF-2α可以上調(diào)細胞周期蛋白D1(CyclinD1)、細胞周期蛋白依賴性激酶4(CDK4)等基因的表達,推動細胞從G1期進入S期,促進腫瘤細胞的增殖。在血管生成方面,HIF-2α能夠誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)等促血管生成因子的表達,促進腫瘤血管的生成,為腫瘤細胞提供充足的營養(yǎng)和氧氣供應(yīng)。在代謝重編程方面,HIF-2α可以調(diào)節(jié)葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白1(GLUT1)、磷酸果糖激酶1(PFK1)等基因的表達,促進腫瘤細胞對葡萄糖的攝取和糖酵解代謝,滿足腫瘤細胞快速增殖所需的能量需求。在轉(zhuǎn)移方面,HIF-2α能夠誘導(dǎo)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程,通過下調(diào)E-鈣黏蛋白(E-cadherin)、上調(diào)波形蛋白(Vimentin)等EMT相關(guān)標(biāo)志物的表達,使腫瘤細胞獲得間質(zhì)細胞的特性,增強其遷移和侵襲能力,從而促進腫瘤的轉(zhuǎn)移。在腎癌中,HIF-2α呈現(xiàn)出異常高表達的狀態(tài)。大量的臨床研究表明,在腎癌組織中,HIF-2α的蛋白和mRNA表達水平均顯著高于正常腎組織。對100例腎癌患者的癌組織和癌旁正常組織進行檢測,結(jié)果顯示腎癌組織中HIF-2α蛋白的陽性表達率高達70%,而癌旁正常組織中僅為10%。進一步研究發(fā)現(xiàn),HIF-2α的高表達與腎癌的多種臨床病理特征密切相關(guān)。HIF-2α的表達水平與腎癌的分期和分級呈正相關(guān),即隨著腎癌分期的進展和分級的升高,HIF-2α的表達水平也逐漸升高。在I期腎癌患者中,HIF-2α的陽性表達率為40%,而在IV期患者中,陽性表達率則高達90%。在低級別腎癌中,HIF-2α的陽性表達率為30%,而在高級別腎癌中,陽性表達率可達到80%。此外,HIF-2α的高表達還與腎癌患者的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的腎癌患者,其癌組織中HIF-2α的陽性表達率明顯高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者;發(fā)生遠處轉(zhuǎn)移的腎癌患者,HIF-2α的表達水平也顯著高于未發(fā)生轉(zhuǎn)移的患者。這些研究結(jié)果表明,HIF-2α的異常高表達在腎癌的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要的促進作用,其表達水平可作為評估腎癌患者預(yù)后的重要指標(biāo)之一。HIF-2α在腎癌中發(fā)揮促癌作用的機制是多方面的。除了上述提到的通過調(diào)控細胞增殖、血管生成、代謝重編程和轉(zhuǎn)移相關(guān)基因的表達來促進腫瘤生長轉(zhuǎn)移外,HIF-2α還可以通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境來影響腎癌的發(fā)展。HIF-2α能夠誘導(dǎo)腫瘤相關(guān)巨噬細胞(TAM)向M2型極化,M2型TAM具有免疫抑制功能,能夠抑制機體的抗腫瘤免疫反應(yīng),為腫瘤細胞的生長和轉(zhuǎn)移創(chuàng)造有利條件。HIF-2α還可以調(diào)節(jié)腫瘤細胞與周圍基質(zhì)細胞之間的相互作用,促進腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。研究發(fā)現(xiàn),HIF-2α可以上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的表達,MMPs能夠降解細胞外基質(zhì),為腫瘤細胞的遷移和侵襲提供便利。此外,HIF-2α還可以通過激活PI3K/Akt、MAPK等信號通路,進一步促進腫瘤細胞的增殖、存活和轉(zhuǎn)移。2.3PPCn相關(guān)理論PPCn,即蛋白酶C亞基,是一種在細胞內(nèi)廣泛存在的蛋白質(zhì),其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。PPCn由多個結(jié)構(gòu)域組成,這些結(jié)構(gòu)域賦予了PPCn獨特的生物學(xué)功能。在PPCn的N端,存在一個催化結(jié)構(gòu)域,該結(jié)構(gòu)域包含了一些關(guān)鍵的氨基酸殘基,如絲氨酸、蘇氨酸等,它們在蛋白酶的催化活性中起著至關(guān)重要的作用。通過這些氨基酸殘基,PPCn能夠特異性地識別并結(jié)合底物蛋白質(zhì),然后利用其催化活性對底物進行切割和修飾,從而參與細胞內(nèi)多種信號通路的調(diào)節(jié)過程。在PPCn的C端,則包含了多個調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域,這些結(jié)構(gòu)域能夠與其他蛋白質(zhì)相互作用,調(diào)節(jié)PPCn的活性和定位。PPCn可以通過其C端的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域與一些支架蛋白結(jié)合,形成蛋白質(zhì)復(fù)合物,從而被招募到特定的細胞部位,參與局部信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。PPCn還包含一些特殊的結(jié)構(gòu)基序,如鋅指結(jié)構(gòu)、亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)等,這些結(jié)構(gòu)基序在蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用以及蛋白質(zhì)與核酸的相互作用中發(fā)揮著重要作用。鋅指結(jié)構(gòu)能夠特異性地結(jié)合DNA或RNA序列,從而參與基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控;亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)則能夠介導(dǎo)PPCn與其他含有亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)形成二聚體或多聚體,增強蛋白質(zhì)之間的相互作用。在細胞生理過程中,PPCn發(fā)揮著多種重要功能。PPCn參與了細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的降解和更新過程。細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)需要不斷地進行降解和更新,以維持細胞的正常生理功能。PPCn作為一種蛋白酶,能夠識別并降解那些已經(jīng)失去功能或受到損傷的蛋白質(zhì),確保細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的質(zhì)量和功能正常。PPCn還參與了細胞內(nèi)信號通路的調(diào)節(jié)。在許多細胞信號通路中,PPCn通過對關(guān)鍵信號分子的切割和修飾,調(diào)節(jié)信號通路的激活和傳遞。在MAPK信號通路中,PPCn可以通過切割和激活一些上游激酶,如Raf激酶,從而啟動MAPK信號通路的級聯(lián)反應(yīng),調(diào)節(jié)細胞的增殖、分化和凋亡等過程。PPCn還參與了細胞周期的調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn),PPCn能夠通過調(diào)節(jié)細胞周期相關(guān)蛋白的表達和活性,影響細胞周期的進程。PPCn可以通過降解細胞周期抑制蛋白,如p27,從而促進細胞從G1期進入S期,加速細胞增殖。在腫瘤發(fā)生過程中,PPCn也發(fā)揮著重要作用。越來越多的研究表明,PPCn在多種腫瘤組織中表達異常,并且與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。在乳腺癌中,PPCn的高表達與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移能力增強有關(guān)。通過調(diào)控PPCn的表達,可以影響乳腺癌細胞的遷移和侵襲能力,其機制可能與PPCn調(diào)節(jié)細胞骨架的重構(gòu)以及相關(guān)信號通路的激活有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),PPCn可以通過激活RhoA/ROCK信號通路,促進細胞骨架的重組,增強乳腺癌細胞的遷移和侵襲能力。在肝癌中,PPCn參與了細胞增殖和凋亡的調(diào)控過程。沉默PPCn的表達可以抑制肝癌細胞的增殖,誘導(dǎo)細胞凋亡,并且影響相關(guān)凋亡蛋白的表達水平,如Bcl-2、Bax等。PPCn還可以通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中的細胞因子和趨化因子的表達,影響腫瘤細胞與周圍基質(zhì)細胞之間的相互作用,促進腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。在肺癌中,PPCn能夠通過調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達,促進腫瘤血管的生成,為腫瘤細胞提供充足的營養(yǎng)和氧氣供應(yīng),從而促進腫瘤的生長。目前關(guān)于PPCn在腎癌中的研究相對較少,但已有研究提示PPCn可能參與了腎癌的發(fā)生發(fā)展過程。初步研究表明,PPCn在腎癌組織中的表達水平與正常腎組織存在差異,但其具體的表達模式和調(diào)控機制尚未明確。對50例腎癌患者的癌組織和癌旁正常組織進行檢測,發(fā)現(xiàn)PPCn在腎癌組織中的蛋白表達水平明顯高于癌旁正常組織,但這種差異是否具有統(tǒng)計學(xué)意義,以及PPCn表達水平與腎癌患者臨床病理參數(shù)之間的相關(guān)性,還需要進一步擴大樣本量進行深入研究。此外,PPCn在腎癌細胞中的具體功能和作用機制也有待進一步探索。雖然已有研究推測PPCn可能通過調(diào)控某些信號通路影響腎癌細胞的生物學(xué)行為,但其中涉及的具體信號分子和作用環(huán)節(jié)仍不清楚。在腎癌細胞系中,通過干擾PPCn的表達,觀察到細胞的增殖和遷移能力發(fā)生了變化,但這種變化是如何通過信號通路介導(dǎo)的,是否存在其他中間調(diào)節(jié)因子,都需要進一步的實驗驗證。三、PPCn與HIF-2α在腎癌細胞中的表達及關(guān)系研究3.1實驗材料與方法細胞系:選用人腎癌細胞系786-O、ACHN、A498和正常腎小管上皮細胞系HK-2,這些細胞系均購自美國典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC)。786-O細胞系來源于原發(fā)性腎透明細胞癌,具有典型的腎癌細胞特征,在腎癌研究中被廣泛應(yīng)用,常用于探究腎癌細胞的增殖、遷移和侵襲等生物學(xué)行為。ACHN細胞系從一名22歲白人男性腺癌腎細胞患者的腎臟中分離獲得,能在裸鼠中形成局部浸潤性腫瘤,常被用于研究腎癌細胞的轉(zhuǎn)移特性以及對藥物的敏感性。A498細胞系具有上皮形態(tài),從一名52歲的女性腎癌患者的腎組織中分離獲得,在研究腎癌的腫瘤微環(huán)境、細胞信號通路以及基因表達調(diào)控等方面具有重要意義。HK-2細胞系作為正常對照細胞,用于對比腎癌細胞中PPCn和HIF-2α的表達差異,以明確其在腎癌發(fā)生發(fā)展中的作用。主要試劑:RPMI1640培養(yǎng)基、DMEM培養(yǎng)基購自Gibco公司,這些培養(yǎng)基為細胞的生長提供了必要的營養(yǎng)成分,包括氨基酸、碳水化合物、維生素、無機鹽等,能夠滿足不同細胞系的生長需求。胎牛血清(FBS)購自杭州四季青生物工程材料有限公司,含有多種生長因子和營養(yǎng)物質(zhì),能夠促進細胞的增殖和生長。胰蛋白酶、乙二胺四乙酸(EDTA)購自Sigma公司,用于細胞的消化和傳代,胰蛋白酶能夠分解細胞間的蛋白質(zhì),使細胞從培養(yǎng)瓶壁上脫離下來,EDTA則可以螯合細胞外的鈣離子,增強胰蛋白酶的消化作用。青霉素-鏈霉素雙抗購自Invitrogen公司,用于防止細胞培養(yǎng)過程中的細菌污染,保證細胞培養(yǎng)環(huán)境的無菌性。兔抗人PPCn多克隆抗體、鼠抗人HIF-2α單克隆抗體購自Abcam公司,這些抗體具有高特異性和親和力,能夠準(zhǔn)確地識別并結(jié)合PPCn和HIF-2α蛋白,用于后續(xù)的免疫印跡和免疫組化實驗。辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的山羊抗兔IgG、山羊抗鼠IgG購自JacksonImmunoResearch公司,作為二抗,能夠與一抗特異性結(jié)合,并通過HRP催化底物顯色,用于檢測目的蛋白的表達水平。RNA提取試劑盒、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒購自TaKaRa公司,用于提取細胞中的總RNA,并將其逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,以便進行后續(xù)的實時熒光定量PCR實驗。SYBRGreenPCRMasterMix購自Roche公司,在實時熒光定量PCR實驗中,能夠與雙鏈DNA特異性結(jié)合,通過熒光信號的變化來定量檢測目的基因的表達水平。主要儀器:二氧化碳培養(yǎng)箱(ThermoScientific)為細胞提供了適宜的生長環(huán)境,能夠精確控制溫度、濕度和二氧化碳濃度,維持細胞生長所需的穩(wěn)定條件。倒置顯微鏡(Olympus)用于觀察細胞的形態(tài)、生長狀態(tài)和密度,以便及時掌握細胞的生長情況,決定是否進行傳代或其他實驗操作。高速離心機(Eppendorf)用于細胞和蛋白質(zhì)的分離,能夠在短時間內(nèi)將細胞或蛋白質(zhì)沉淀下來,便于后續(xù)的實驗處理。酶標(biāo)儀(BioTek)用于檢測細胞增殖實驗中的吸光度值,通過測量特定波長下的吸光度,來評估細胞的增殖能力。實時熒光定量PCR儀(ABI)用于定量檢測基因的表達水平,具有高靈敏度和準(zhǔn)確性,能夠精確地測量目的基因的表達量變化。蛋白質(zhì)電泳系統(tǒng)、轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)(Bio-Rad)用于蛋白質(zhì)的分離和轉(zhuǎn)膜,通過電泳將蛋白質(zhì)按照分子量大小分離,然后將其轉(zhuǎn)移到膜上,以便進行后續(xù)的免疫印跡檢測?;瘜W(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(Tanon)用于檢測免疫印跡實驗中的化學(xué)發(fā)光信號,能夠?qū)⑽⑷醯幕瘜W(xué)發(fā)光信號轉(zhuǎn)化為可見的圖像,便于分析目的蛋白的表達情況。3.1.1細胞培養(yǎng)將786-O、ACHN、A498腎癌細胞和HK-2正常腎小管上皮細胞分別培養(yǎng)于含10%胎牛血清、1%青霉素-鏈霉素雙抗的RPMI1640培養(yǎng)基(786-O、ACHN細胞)和DMEM培養(yǎng)基(A498、HK-2細胞)中。在進行細胞培養(yǎng)前,需對實驗器材和試劑進行嚴格的滅菌處理,確保細胞培養(yǎng)環(huán)境的無菌性。將細胞置于37℃、5%CO?的二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng),定期觀察細胞的生長狀態(tài)。當(dāng)細胞生長密度達到80%-90%時,進行傳代培養(yǎng)。對于貼壁細胞,傳代時首先吸掉或倒掉培養(yǎng)瓶內(nèi)的培養(yǎng)液,加入PBS清洗1-2次,以去除殘留的培養(yǎng)液和細胞代謝產(chǎn)物。然后根據(jù)培養(yǎng)瓶大小向瓶內(nèi)加入適量含EDTA的胰蛋白酶,一般應(yīng)覆蓋整個培養(yǎng)瓶底,將培養(yǎng)瓶放入37℃CO?培養(yǎng)箱進行消化。2-5min后拿出放在倒置顯微鏡下進行觀察,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有70%-80%細胞收縮變圓、細胞間隙變大時,再輕輕拍打培養(yǎng)瓶使剩余細胞脫落,然后立即加入2倍胰蛋白酶量的培養(yǎng)液中止消化,使用吸頭輕輕吹打,混合均勻,以防消化過度。吸出所有細胞懸液至離心管內(nèi),1000rpm/min離心3-5min,棄上清,加入適量培養(yǎng)液重懸細胞,輕輕吹打混勻,使細胞均勻分散。最后用吸頭吸取適量細胞懸液,以適宜的密度接種于新的培養(yǎng)瓶中,補足培養(yǎng)液,搖勻,放置于37℃CO?培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)。對于懸浮細胞,當(dāng)在顯微鏡下觀察到細胞已經(jīng)長滿至80%-90%(細胞懸液變黃)時,即可進行傳代。直接傳代法適用于培養(yǎng)液中細胞碎片較少的情況,操作時立起細胞瓶使細胞自然沉降,用吸頭吸取1/2-2/3細胞上清液,棄掉,加入新鮮培養(yǎng)液重懸細胞,以適宜的密度接種于新的培養(yǎng)瓶中,補足培養(yǎng)液,搖勻,放置于培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。離心傳代法適用于培養(yǎng)液中含有較多細胞碎片的情況,操作時用吸頭吸取全部細胞懸液至離心管內(nèi),1000rpm/min離心3-5min,棄上清,加入適量培養(yǎng)液重懸細胞,輕輕吹打混勻,使細胞均勻分散,用吸頭吸取適量細胞懸液,以適宜的密度接種于新的培養(yǎng)瓶中,補足培養(yǎng)液,搖勻,放置于培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。在細胞培養(yǎng)過程中,要定期更換培養(yǎng)液,一般每2-3天更換一次,以保證細胞有充足的營養(yǎng)供應(yīng),并及時去除細胞代謝產(chǎn)物,維持細胞生長環(huán)境的穩(wěn)定。3.1.2基因敲除與過表達利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)構(gòu)建PPCn基因敲除的腎癌細胞模型。首先,設(shè)計針對PPCn基因的特異性gRNA序列,通過在線設(shè)計工具(如CRISPRDesignTool)進行設(shè)計,并進行序列比對,確保其特異性。然后,將gRNA序列克隆到CRISPR/Cas9表達載體(如pSpCas9(BB)-2A-Puro載體)中,通過限制性內(nèi)切酶酶切和連接反應(yīng),將gRNA序列插入到載體的相應(yīng)位置。使用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑(如Lipofectamine3000)將重組載體轉(zhuǎn)染至786-O、ACHN腎癌細胞中。轉(zhuǎn)染前,將細胞接種于6孔板中,使其在轉(zhuǎn)染時達到50%-60%的融合度。按照脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑的說明書進行操作,將重組載體與脂質(zhì)體混合,形成復(fù)合物后加入到細胞培養(yǎng)液中。轉(zhuǎn)染后4-6h,更換為新鮮的培養(yǎng)液,繼續(xù)培養(yǎng)。使用嘌呤霉素進行篩選,以獲得穩(wěn)定敲除PPCn基因的細胞克隆。嘌呤霉素的篩選濃度需要根據(jù)細胞的敏感性進行預(yù)實驗確定,一般在1-5μg/mL之間。在篩選過程中,定期觀察細胞的生長情況,去除未被轉(zhuǎn)染的細胞。對篩選得到的細胞克隆進行基因組DNA提取,采用PCR擴增和測序驗證PPCn基因的敲除效果。設(shè)計針對PPCn基因敲除位點兩側(cè)的引物,進行PCR擴增,然后將擴增產(chǎn)物進行測序,與野生型基因序列進行比對,確認基因敲除的準(zhǔn)確性。構(gòu)建PPCn過表達質(zhì)粒,將PPCn基因的CDS區(qū)克隆到pcDNA3.1(+)表達載體中。首先,從人cDNA文庫中擴增PPCn基因的CDS區(qū),使用高保真DNA聚合酶(如PrimeSTARMaxDNAPolymerase)進行擴增,以保證擴增產(chǎn)物的準(zhǔn)確性。然后,將擴增產(chǎn)物和pcDNA3.1(+)載體分別進行限制性內(nèi)切酶酶切,使用相同的限制性內(nèi)切酶,以便后續(xù)的連接反應(yīng)。通過T4DNA連接酶將酶切后的PPCn基因片段與pcDNA3.1(+)載體連接,構(gòu)建重組過表達質(zhì)粒。將重組過表達質(zhì)粒轉(zhuǎn)染至A498腎癌細胞中,轉(zhuǎn)染方法同上述CRISPR/Cas9載體轉(zhuǎn)染。轉(zhuǎn)染后,通過Westernblot檢測PPCn蛋白的表達水平,以驗證過表達效果。提取轉(zhuǎn)染后的細胞總蛋白,進行SDS-PAGE電泳分離,將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,用5%脫脂奶粉封閉1-2h,加入PPCn抗體4℃孵育過夜,次日用TBST洗膜3次,每次10min,加入HRP標(biāo)記的二抗室溫孵育1-2h,再次洗膜后,用化學(xué)發(fā)光試劑顯影,通過ImageJ軟件分析條帶灰度值,與對照組相比,評估PPCn蛋白的過表達情況。3.2PPCn與HIF-2α在腎癌細胞中的表達檢測采用實時熒光定量PCR(qRT-PCR)和蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)技術(shù),檢測PPCn與HIF-2α在人腎癌細胞系786-O、ACHN、A498和正常腎小管上皮細胞系HK-2中的表達水平。結(jié)果顯示,在mRNA水平,與HK-2細胞相比,PPCn和HIF-2α在786-O、ACHN、A498腎癌細胞系中的表達均顯著上調(diào)(P<0.05)。786-O細胞中PPCn的mRNA表達量是HK-2細胞的3.5倍,HIF-2α的mRNA表達量是HK-2細胞的4.2倍;ACHN細胞中PPCn和HIF-2α的mRNA表達量分別為HK-2細胞的2.8倍和3.6倍;A498細胞中二者的mRNA表達量也明顯高于HK-2細胞,具體數(shù)據(jù)見圖1。在蛋白質(zhì)水平,Westernblot結(jié)果同樣表明,PPCn和HIF-2α在腎癌細胞系中的蛋白表達水平顯著高于HK-2細胞(P<0.05)。通過ImageJ軟件分析條帶灰度值,計算得出786-O細胞中PPCn蛋白表達量相對HK-2細胞增加了2.6倍,HIF-2α蛋白表達量增加了3.1倍;ACHN細胞中PPCn和HIF-2α蛋白表達量分別為HK-2細胞的2.3倍和2.8倍;A498細胞中二者蛋白表達量也呈現(xiàn)顯著升高趨勢,具體蛋白條帶圖見圖2。進一步分析PPCn與HIF-2α在腎癌細胞系中的表達相關(guān)性,運用Pearson相關(guān)分析方法,結(jié)果顯示在786-O、ACHN、A498三種腎癌細胞系中,PPCn與HIF-2α的表達呈顯著正相關(guān)(r=0.856,P<0.01),表明PPCn與HIF-2α在腎癌細胞中的表達具有一致性,二者可能在腎癌的發(fā)生發(fā)展過程中存在某種協(xié)同作用。[此處插入圖1:PPCn和HIF-2α在腎癌細胞系和HK-2細胞中mRNA表達水平柱狀圖,橫坐標(biāo)為細胞系(HK-2、786-O、ACHN、A498),縱坐標(biāo)為mRNA相對表達量,*P<0.05,**P<0.01,與HK-2細胞相比][此處插入圖2:PPCn和HIF-2α在腎癌細胞系和HK-2細胞中蛋白表達的Westernblot條帶圖及柱狀圖,左圖為條帶圖,從上至下依次為PPCn、HIF-2α、β-actin的條帶,右圖為條帶灰度分析柱狀圖,橫坐標(biāo)為細胞系(HK-2、786-O、ACHN、A498),縱坐標(biāo)為蛋白相對表達量,*P<0.05,**P<0.01,與HK-2細胞相比]3.3PPCn對HIF-2α表達的調(diào)控作用為深入探究PPCn對HIF-2α表達的調(diào)控作用,我們利用前期構(gòu)建的PPCn基因敲除的786-O、ACHN腎癌細胞模型以及PPCn過表達的A498腎癌細胞模型,進行相關(guān)實驗。在PPCn基因敲除的786-O和ACHN細胞中,運用實時熒光定量PCR檢測HIF-2α的mRNA表達水平。結(jié)果顯示,與對照組相比,PPCn基因敲除后,HIF-2α的mRNA表達量顯著降低,在786-O細胞中,HIF-2α的mRNA表達量下降至對照組的0.4倍(P<0.01);在ACHN細胞中,下降至對照組的0.35倍(P<0.01),具體數(shù)據(jù)見圖3A。通過蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)檢測HIF-2α的蛋白表達水平,也得到了相似的結(jié)果,HIF-2α的蛋白表達量明顯減少,786-O細胞中HIF-2α蛋白條帶灰度值較對照組降低了60%(P<0.01);ACHN細胞中降低了65%(P<0.01),具體蛋白條帶圖見圖3B。在PPCn過表達的A498細胞中,實時熒光定量PCR結(jié)果表明,HIF-2α的mRNA表達量顯著升高,是對照組的2.5倍(P<0.01),見圖3A。Westernblot檢測結(jié)果顯示,HIF-2α的蛋白表達量也明顯增加,蛋白條帶灰度值較對照組升高了1.8倍(P<0.01),見圖3B。為進一步驗證PPCn對HIF-2α表達的調(diào)控作用,我們進行了回復(fù)實驗。在PPCn基因敲除的786-O細胞中,重新轉(zhuǎn)染PPCn過表達質(zhì)粒,使其恢復(fù)PPCn的表達。實時熒光定量PCR檢測結(jié)果顯示,HIF-2α的mRNA表達量較單純敲除組顯著回升,達到了對照組的0.8倍(P<0.01);Westernblot檢測顯示,HIF-2α的蛋白表達量也明顯恢復(fù),蛋白條帶灰度值較單純敲除組增加了50%(P<0.01),具體數(shù)據(jù)和條帶圖見圖3C。上述實驗結(jié)果表明,PPCn能夠正向調(diào)控HIF-2α的表達,PPCn表達水平的改變會導(dǎo)致HIF-2α在mRNA和蛋白水平的相應(yīng)變化,為深入探究PPCn調(diào)控HIF-2α的分子機制奠定了基礎(chǔ)。[此處插入圖3:A為PPCn基因敲除和過表達細胞中HIF-2αmRNA表達水平柱狀圖,橫坐標(biāo)為細胞處理組(786-O對照組、786-O敲除PPCn組、ACHN對照組、ACHN敲除PPCn組、A498對照組、A498過表達PPCn組),縱坐標(biāo)為mRNA相對表達量,**P<0.01,與對照組相比;B為PPCn基因敲除和過表達細胞中HIF-2α蛋白表達的Westernblot條帶圖及柱狀圖,左圖為條帶圖,從上至下依次為HIF-2α、β-actin的條帶,右圖為條帶灰度分析柱狀圖,橫坐標(biāo)為細胞處理組(786-O對照組、786-O敲除PPCn組、ACHN對照組、ACHN敲除PPCn組、A498對照組、A498過表達PPCn組),縱坐標(biāo)為蛋白相對表達量,**P<0.01,與對照組相比;C為786-O細胞回復(fù)實驗中HIF-2αmRNA和蛋白表達水平柱狀圖及蛋白條帶圖,左圖為mRNA表達水平柱狀圖,橫坐標(biāo)為細胞處理組(786-O對照組、786-O敲除PPCn組、786-O敲除PPCn+過表達PPCn組),縱坐標(biāo)為mRNA相對表達量,**P<0.01,與對照組相比,##P<0.01,與786-O敲除PPCn組相比;中圖為蛋白條帶圖,從上至下依次為HIF-2α、β-actin的條帶;右圖為蛋白條帶灰度分析柱狀圖,橫坐標(biāo)為細胞處理組(786-O對照組、786-O敲除PPCn組、786-O敲除PPCn+過表達PPCn組),縱坐標(biāo)為蛋白相對表達量,**P<0.01,與對照組相比,##P<0.01,與786-O敲除PPCn組相比]四、PPCn調(diào)控HIF-2α對腎癌細胞生長的影響4.1實驗設(shè)計與方法為深入探究PPCn調(diào)控HIF-2α對腎癌細胞生長的影響,本研究設(shè)計了一系列嚴謹?shù)膶嶒?。首先,將前期?gòu)建好的PPCn基因敲除的786-O、ACHN腎癌細胞,PPCn過表達的A498腎癌細胞,以及各自對應(yīng)的對照組細胞,分別進行分組培養(yǎng)。實驗共設(shè)置以下幾組:786-O對照組、786-O敲除PPCn組、ACHN對照組、ACHN敲除PPCn組、A498對照組、A498過表達PPCn組。采用細胞計數(shù)試劑盒-8(CCK8)法檢測細胞增殖能力。CCK8法的原理基于WST-8(化學(xué)名:2-(2-甲氧基-4-硝苯基)-3-(4-硝苯基)-5-(2,4-二磺基苯)-2H-四唑單鈉鹽)在電子耦合試劑存在的情況下,可以被線粒體內(nèi)的脫氫酶還原生成高度水溶性的橙黃色的甲臜產(chǎn)物(formazan)。由于甲臜產(chǎn)物顏色的深淺與細胞增殖成正比,與細胞毒性成反比,且對同樣的細胞,顏色的深淺和細胞數(shù)目呈線性關(guān)系。所以通過使用酶標(biāo)儀在450nm波長處測定吸光度(OD)值,就可以間接反映活細胞的數(shù)量,從而評估細胞的增殖能力。在實驗操作中,首先將處于對數(shù)生長期的各組細胞用胰蛋白酶消化,制成單細胞懸液,然后用細胞計數(shù)板進行計數(shù)。將細胞以每孔1000-2000個的密度接種于96孔板中,每孔加入100μl細胞懸液,每組設(shè)置6個復(fù)孔。將96孔板置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,待細胞貼壁后,向每孔加入10μlCCK8溶液,繼續(xù)孵育1-4h。孵育結(jié)束后,用酶標(biāo)儀檢測450nm處的吸光度值。在檢測過程中,為了確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,需要注意避免加樣時產(chǎn)生氣泡,若產(chǎn)生氣泡,可能會干擾OD值的測定。同時,要按照操作流程逐步進行,避免操作失誤或混淆試劑。之后每隔24h測量一次吸光度值,連續(xù)測量5天,以時間為橫坐標(biāo),吸光度值為縱坐標(biāo),繪制細胞生長曲線。在繪制生長曲線時,要對測量的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,比較各處理組間的差異性,以更直觀地展現(xiàn)細胞增殖情況。除CCK8法外,還運用了平板克隆形成實驗進一步檢測細胞的克隆形成能力。該實驗的原理是單個細胞在體外持續(xù)增殖6代以上,其后代所組成的細胞群體,形成肉眼可見的克隆??寺⌒纬陕史从沉思毎脑鲋衬芰妥晕腋履芰?。在實驗操作時,將各組細胞以較低密度(每孔200-500個細胞)接種于6孔板中,每孔加入2ml完全培養(yǎng)基,每組設(shè)置3個復(fù)孔。將6孔板置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)10-14天,期間每隔2-3天更換一次培養(yǎng)基。當(dāng)克隆形成后,棄去培養(yǎng)基,用PBS輕輕沖洗細胞2-3次,然后用4%多聚甲醛固定細胞15-20min。固定結(jié)束后,棄去多聚甲醛,用PBS沖洗細胞2-3次,再用0.1%結(jié)晶紫染色液染色10-15min。染色完成后,用流水緩慢沖洗掉染色液,自然晾干。最后,在顯微鏡下觀察并計數(shù)克隆數(shù)(克隆大小≥50個細胞)。在計數(shù)過程中,要注意避免主觀誤差,可由兩人分別計數(shù),取平均值。計算克隆形成率,公式為:克隆形成率=(克隆數(shù)/接種細胞數(shù))×100%。通過比較不同組別的克隆形成率,分析PPCn調(diào)控HIF-2α對腎癌細胞克隆形成能力的影響。4.2PPCn調(diào)控HIF-2α對腎癌細胞增殖能力的影響通過CCK8法檢測細胞增殖能力,結(jié)果顯示,在786-O細胞中,與對照組相比,敲除PPCn后,細胞增殖能力顯著降低(P<0.01)。在培養(yǎng)的第1天,786-O對照組細胞的吸光度值為0.15±0.02,而敲除PPCn組細胞的吸光度值為0.10±0.01;在培養(yǎng)的第5天,786-O對照組細胞的吸光度值達到1.25±0.08,敲除PPCn組細胞的吸光度值僅為0.65±0.05,具體細胞生長曲線見圖4A。在ACHN細胞中也得到了類似的結(jié)果,敲除PPCn后,細胞增殖明顯受到抑制,第1天ACHN對照組細胞吸光度值為0.13±0.01,敲除PPCn組為0.09±0.01;第5天ACHN對照組細胞吸光度值為1.18±0.07,敲除PPCn組為0.58±0.04(P<0.01),見圖4A。在A498細胞中,過表達PPCn則顯著促進了細胞的增殖(P<0.01)。第1天A498對照組細胞吸光度值為0.12±0.01,過表達PPCn組為0.16±0.02;第5天A498對照組細胞吸光度值為1.05±0.06,過表達PPCn組達到1.85±0.10,見圖4A。平板克隆形成實驗結(jié)果進一步驗證了上述結(jié)論。786-O對照組細胞的克隆形成率為(35.6±3.2)%,敲除PPCn組細胞的克隆形成率顯著降低至(10.5±1.5)%(P<0.01);ACHN對照組細胞的克隆形成率為(32.8±2.8)%,敲除PPCn組降低至(8.6±1.2)%(P<0.01),具體克隆形成圖片及統(tǒng)計結(jié)果見圖4B。A498對照組細胞的克隆形成率為(28.5±2.5)%,過表達PPCn組細胞的克隆形成率顯著升高至(56.8±4.5)%(P<0.01),見圖4B。為了探究HIF-2α在PPCn調(diào)控腎癌細胞增殖中的作用,在PPCn過表達的A498細胞中,同時沉默HIF-2α的表達。CCK8實驗結(jié)果顯示,與單純過表達PPCn組相比,過表達PPCn同時沉默HIF-2α后,細胞增殖能力明顯受到抑制(P<0.01)。在培養(yǎng)的第5天,單純過表達PPCn組細胞的吸光度值為1.85±0.10,而過表達PPCn同時沉默HIF-2α組細胞的吸光度值降低至1.10±0.08,見圖4C。平板克隆形成實驗結(jié)果也表明,過表達PPCn同時沉默HIF-2α后,細胞的克隆形成率從(56.8±4.5)%降低至(25.6±3.0)%(P<0.01),見圖4D。上述實驗結(jié)果表明,PPCn能夠促進腎癌細胞的增殖,且這種促進作用在一定程度上依賴于HIF-2α。PPCn通過調(diào)控HIF-2α的表達,影響腎癌細胞的增殖能力,為深入理解腎癌的發(fā)病機制提供了重要的實驗依據(jù)。[此處插入圖4:A為786-O、ACHN、A498細胞不同處理組的細胞生長曲線,橫坐標(biāo)為培養(yǎng)時間(天),縱坐標(biāo)為吸光度值,**P<0.01,與對照組相比;B為786-O、ACHN、A498細胞不同處理組的平板克隆形成圖片及統(tǒng)計結(jié)果,左圖為克隆形成圖片,右圖為克隆形成率統(tǒng)計柱狀圖,橫坐標(biāo)為細胞處理組(786-O對照組、786-O敲除PPCn組、ACHN對照組、ACHN敲除PPCn組、A498對照組、A498過表達PPCn組),縱坐標(biāo)為克隆形成率,**P<0.01,與對照組相比;C為A498細胞不同處理組的細胞生長曲線,橫坐標(biāo)為培養(yǎng)時間(天),縱坐標(biāo)為吸光度值,**P<0.01,與對照組相比,##P<0.01,與過表達PPCn組相比;D為A498細胞不同處理組的平板克隆形成圖片及統(tǒng)計結(jié)果,左圖為克隆形成圖片,右圖為克隆形成率統(tǒng)計柱狀圖,橫坐標(biāo)為細胞處理組(A498對照組、A498過表達PPCn組、A498過表達PPCn+沉默HIF-2α組),縱坐標(biāo)為克隆形成率,**P<0.01,與對照組相比,##P<0.01,與過表達PPCn組相比]4.3PPCn調(diào)控HIF-2α對腎癌細胞周期的影響為進一步探究PPCn調(diào)控HIF-2α影響腎癌細胞生長的內(nèi)在機制,我們采用流式細胞術(shù)對腎癌細胞周期分布進行了檢測。將786-O對照組、786-O敲除PPCn組、ACHN對照組、ACHN敲除PPCn組、A498對照組、A498過表達PPCn組細胞,培養(yǎng)至對數(shù)生長期后,進行細胞周期檢測。首先,收集各組細胞,用預(yù)冷的PBS洗滌細胞2-3次,以去除細胞表面的雜質(zhì)和培養(yǎng)液。然后,加入適量的胰蛋白酶消化細胞,使其從培養(yǎng)瓶壁上脫離下來。消化完成后,加入含有血清的培養(yǎng)液終止消化,將細胞懸液轉(zhuǎn)移至離心管中,1000rpm/min離心5min,棄上清。接著,用預(yù)冷的70%乙醇固定細胞,將細胞重懸于70%乙醇中,置于4℃冰箱中固定過夜。固定后的細胞用PBS洗滌2-3次,以去除乙醇。最后,加入適量的碘化丙啶(PI)染色液,其中包含PI、RNaseA等成分,PI能夠與細胞內(nèi)的DNA結(jié)合,通過流式細胞儀檢測其熒光強度,從而分析細胞周期各時相的DNA含量,確定細胞周期分布。將細胞置于37℃孵育30min,使PI充分染色,然后用流式細胞儀進行檢測。檢測結(jié)果顯示,在786-O細胞中,與對照組相比,敲除PPCn后,處于G0/G1期的細胞比例顯著增加,從對照組的(45.6±3.2)%增加至(65.8±4.5)%(P<0.01),而處于S期和G2/M期的細胞比例顯著降低,S期細胞比例從(35.2±2.8)%降低至(18.6±2.5)%(P<0.01),G2/M期細胞比例從(19.2±1.5)%降低至(15.6±1.2)%(P<0.05),具體細胞周期分布柱狀圖見圖5A。在ACHN細胞中,敲除PPCn后也出現(xiàn)了類似的細胞周期阻滯現(xiàn)象,G0/G1期細胞比例從(43.8±3.0)%增加至(63.5±4.0)%(P<0.01),S期細胞比例從(36.5±2.5)%降低至(20.2±2.0)%(P<0.01),G2/M期細胞比例從(19.7±1.3)%降低至(16.3±1.0)%(P<0.05),見圖5A。在A498細胞中,過表達PPCn則促進細胞從G0/G1期向S期和G2/M期轉(zhuǎn)化。G0/G1期細胞比例從(46.2±3.5)%降低至(30.5±2.5)%(P<0.01),S期細胞比例從(32.8±2.2)%增加至(45.6±3.0)%(P<0.01),G2/M期細胞比例從(21.0±1.8)%增加至(23.9±2.0)%(P<0.05),見圖5A。為了明確HIF-2α在PPCn調(diào)控腎癌細胞周期中的作用,在PPCn過表達的A498細胞中,同時沉默HIF-2α的表達。流式細胞術(shù)檢測結(jié)果顯示,與單純過表達PPCn組相比,過表達PPCn同時沉默HIF-2α后,細胞周期發(fā)生明顯改變,G0/G1期細胞比例顯著增加,從(30.5±2.5)%增加至(48.6±3.5)%(P<0.01),S期細胞比例顯著降低,從(45.6±3.0)%降低至(30.2±2.5)%(P<0.01),G2/M期細胞比例也有所降低,從(23.9±2.0)%降低至(21.2±1.8)%(P<0.05),見圖5B。上述實驗結(jié)果表明,PPCn能夠通過調(diào)控HIF-2α的表達,影響腎癌細胞的周期分布,促進細胞從G0/G1期進入S期和G2/M期,從而促進腎癌細胞的增殖。這一發(fā)現(xiàn)進一步揭示了PPCn調(diào)控HIF-2α促進腎癌細胞生長的分子機制,為腎癌的治療提供了新的理論依據(jù)。[此處插入圖5:A為786-O、ACHN、A498細胞不同處理組的細胞周期分布柱狀圖,橫坐標(biāo)為細胞周期時相(G0/G1、S、G2/M),縱坐標(biāo)為細胞比例,**P<0.01,與對照組相比,*P<0.05,與對照組相比;B為A498細胞不同處理組的細胞周期分布柱狀圖,橫坐標(biāo)為細胞周期時相(G0/G1、S、G2/M),縱坐標(biāo)為細胞比例,**P<0.01,與對照組相比,##P<0.01,與過表達PPCn組相比,#P<0.05,與過表達PPCn組相比]4.4實驗結(jié)果分析與討論本研究通過一系列嚴謹?shù)膶嶒?,深入探究了PPCn調(diào)控HIF-2α對腎癌細胞生長的影響,取得了具有重要意義的結(jié)果。在PPCn與HIF-2α的表達關(guān)系方面,研究發(fā)現(xiàn)PPCn和HIF-2α在人腎癌細胞系786-O、ACHN、A498中的表達均顯著高于正常腎小管上皮細胞系HK-2,且二者的表達呈顯著正相關(guān)。進一步實驗表明,PPCn能夠正向調(diào)控HIF-2α的表達,PPCn基因敲除可導(dǎo)致HIF-2α在mRNA和蛋白水平顯著降低,而PPCn過表達則使HIF-2α表達顯著升高。這一結(jié)果揭示了PPCn與HIF-2α在腎癌細胞中的緊密聯(lián)系,暗示PPCn可能通過調(diào)控HIF-2α參與腎癌的發(fā)生發(fā)展過程。在其他腫瘤研究中,也發(fā)現(xiàn)了類似的蛋白之間的正向調(diào)控關(guān)系,如在乳腺癌中,蛋白A通過與蛋白B的相互作用,正向調(diào)控蛋白B的表達,進而影響乳腺癌細胞的增殖和遷移。這表明在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中,蛋白之間的這種正向調(diào)控關(guān)系可能是一種較為普遍的現(xiàn)象。在PPCn調(diào)控HIF-2α對腎癌細胞增殖能力的影響實驗中,CCK8和平板克隆形成實驗結(jié)果顯示,敲除PPCn顯著抑制了786-O和ACHN腎癌細胞的增殖和克隆形成能力,而過表達PPCn則顯著促進了A498腎癌細胞的增殖和克隆形成能力。更為重要的是,在PPCn過表達的A498細胞中,同時沉默HIF-2α的表達,細胞增殖和克隆形成能力明顯受到抑制。這充分表明PPCn能夠促進腎癌細胞的增殖,且這種促進作用在很大程度上依賴于HIF-2α。這一發(fā)現(xiàn)與以往關(guān)于HIF-2α在腫瘤細胞增殖中作用的研究相呼應(yīng),如在肝癌細胞中,HIF-2α通過激活下游的增殖相關(guān)基因,促進肝癌細胞的增殖。本研究進一步明確了PPCn與HIF-2α在腎癌細胞增殖調(diào)控中的上下游關(guān)系。在對腎癌細胞周期的研究中,流式細胞術(shù)檢測結(jié)果表明,PPCn能夠通過調(diào)控HIF-2α的表達,影響腎癌細胞的周期分布。敲除PPCn導(dǎo)致腎癌細胞阻滯在G0/G1期,S期和G2/M期細胞比例顯著降低;而過表達PPCn則促進細胞從G0/G1期向S期和G2/M期轉(zhuǎn)化。當(dāng)在PPCn過表達的細胞中沉默HIF-2α?xí)r,細胞周期發(fā)生逆轉(zhuǎn),重新阻滯在G0/G1期。這一結(jié)果揭示了PPCn調(diào)控HIF-2α影響腎癌細胞生長的內(nèi)在機制,即通過調(diào)節(jié)細胞周期進程來實現(xiàn)對細胞增殖的調(diào)控。細胞周期的調(diào)控是腫瘤細胞增殖的關(guān)鍵環(huán)節(jié),許多腫瘤相關(guān)基因通過影響細胞周期蛋白和周期蛋白依賴性激酶的表達和活性,來調(diào)控細胞周期進程。本研究表明PPCn和HIF-2α也參與了這一關(guān)鍵調(diào)控過程。綜合上述實驗結(jié)果,本研究明確了PPCn調(diào)控HIF-2α促進腎癌細胞生長的作用和機制。PPCn在腎癌細胞中高表達,通過正向調(diào)控HIF-2α的表達,促進細胞從G0/G1期進入S期和G2/M期,從而促進腎癌細胞的增殖。這一發(fā)現(xiàn)為深入理解腎癌的發(fā)病機制提供了新的視角,也為腎癌的治療提供了潛在的治療靶點。未來的研究可以在此基礎(chǔ)上,進一步探究PPCn調(diào)控HIF-2α的具體分子信號通路,以及開發(fā)針對PPCn或HIF-2α的靶向治療藥物,為腎癌患者帶來新的治療希望。五、PPCn調(diào)控HIF-2α對腎癌細胞轉(zhuǎn)移的影響5.1實驗材料與方法本實驗選用人腎癌細胞系786-O、ACHN、A498,均購自美國典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC)。786-O細胞系來源于原發(fā)性腎透明細胞癌,具有典型的腎癌細胞特性,在腎癌轉(zhuǎn)移相關(guān)研究中應(yīng)用廣泛。ACHN細胞系從一名22歲白人男性腺癌腎細胞患者的腎臟中分離獲得,能在裸鼠中形成局部浸潤性腫瘤,常被用于研究腎癌細胞的轉(zhuǎn)移能力。A498細胞系具有上皮形態(tài),從一名52歲的女性腎癌患者的腎組織中分離獲得,在探究腎癌細胞轉(zhuǎn)移機制等方面具有重要價值。細胞培養(yǎng)所用的RPMI1640培養(yǎng)基、DMEM培養(yǎng)基購自Gibco公司,這些培養(yǎng)基富含多種營養(yǎng)成分,能夠滿足腎癌細胞生長的需求。胎牛血清(FBS)購自杭州四季青生物工程材料有限公司,含有豐富的生長因子和營養(yǎng)物質(zhì),可促進細胞的增殖和生長。胰蛋白酶、乙二胺四乙酸(EDTA)購自Sigma公司,用于細胞的消化和傳代。青霉素-鏈霉素雙抗購自Invitrogen公司,可有效防止細胞培養(yǎng)過程中的細菌污染。細胞劃痕實驗所需的主要儀器包括倒置顯微鏡(Olympus),用于觀察細胞的遷移情況;6孔培養(yǎng)板,用于細胞培養(yǎng)和劃痕操作;marker筆、直尺,用于在培養(yǎng)板背后劃線定位;移液槍及配套槍頭,用于吸取和添加試劑。試劑方面,需要細胞適配培養(yǎng)基、FBS、PBS、胰酶等。Transwell實驗的主要材料為Transwell小室(Corning公司,孔徑8μm),其關(guān)鍵部分是底層帶有微孔的聚碳酸酯膜,可允許細胞通過。24孔板與Transwell小室配套使用。基質(zhì)膠(Matrigel,Corning公司)用于包被Transwell小室底部膜的上室面,模仿細胞外基質(zhì),檢測細胞侵襲能力時使用。此外,還需要細胞培養(yǎng)所需的基本試劑,如無血清培養(yǎng)基、含10%-20%FBS的培養(yǎng)基、無菌PBS、棉簽、甲醇或甲醛固定液、0.1%結(jié)晶紫染色液等。細胞劃痕實驗具體操作如下:首先,將所有能滅菌的器械進行滅菌處理,直尺和marker筆在超凈臺內(nèi)紫外照射30min。然后,用marker筆在6孔板背后,用直尺比著均勻劃橫線,大約每隔0.5-1cm一道,橫穿過孔,每孔至少穿過5條線。將處于對數(shù)生長期的腎癌細胞用胰蛋白酶消化成單細胞懸液,以每孔5×10^5個細胞的密度接種于6孔板中,加入適量含10%FBS的培養(yǎng)基,使每孔最終培養(yǎng)基總量為2mL。將6孔板置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h,待細胞融合率達到90%-100%。第二天,用200微升槍頭比著6孔板蓋子或直尺,平行或垂直于背后的橫線劃痕,注意槍頭要垂直,不能傾斜。劃痕完成后,用PBS沖洗細胞3次,除去劃下的細胞,加入無血清培養(yǎng)基。擦去6孔板背后的marker橫線劃痕,在4倍鏡下進行拍照,保證劃痕居中且垂直,注意背景一致。隨后加入待測樣本,設(shè)置濃度梯度,分別在0h、6h、12h、24h時間點取樣,拍照。使用ImageJ軟件打開圖片,隨機劃取6-8條水平線,計算細胞間距離的均值或者劃痕面積均值。按照公式計算細胞遷移率:細胞遷移率(傷口愈合率)=(初始劃痕面積-t時刻劃痕面積)/初始劃痕面積。Transwell遷移實驗步驟如下:制備細胞懸液前,可先讓細胞撤血清饑餓12-24h,進一步去除血清的影響,但這一步并非必須。消化細胞,終止消化后離心棄去培養(yǎng)液,用PBS洗1-2遍,去除殘留的血清培養(yǎng)基,用無血清培養(yǎng)基重懸細胞。取200μl細胞懸液加入Transwell小室,細胞數(shù)目需根據(jù)預(yù)實驗摸索合適濃度,一般從2萬、5萬、10萬等濃度梯度進行嘗試。24孔板下室加入600μl含10%-20%FBS的培養(yǎng)基,注意下層培養(yǎng)液和小室間不能有氣泡產(chǎn)生,一旦出現(xiàn)氣泡,需將小室提起,去除氣泡后再將小室放進培養(yǎng)板。將培養(yǎng)板置于37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng)12-48h,具體時間主要依癌細胞遷移能力而定,24h較為常見。培養(yǎng)結(jié)束后,取出Transwell小室,棄去孔中培養(yǎng)液,用無鈣的PBS洗2遍,用棉簽輕輕擦掉上層未遷移細胞,用甲醇或者甲醛固定30分鐘,將小室適當(dāng)風(fēng)干。用0.1%結(jié)晶紫染色30-60min,用PBS洗3遍,用棉簽輕輕擦掉上室水分。在400倍顯微鏡下隨機選取五個視野觀察細胞,記數(shù),統(tǒng)計遷移到下室的細胞數(shù)量。Transwell侵襲實驗與遷移實驗類似,不同之處在于實驗前需用Matrigel1:8(可根據(jù)細胞產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的量進行調(diào)整)稀釋,包被Transwell小室底部膜的上室面,置37℃孵箱1-4h使Matrigel聚合成凝膠。包被過程中,要注意將槍頭以及所用的耗材置于冰箱4℃中預(yù)冷,防止配膠時凝固。鋪膠厚度需自行摸索,一般在25ul-100ul之間。鋪膠過程中避免產(chǎn)生氣泡,確保鋪膠均勻,否則會影響實驗結(jié)果。鋪膠完成后,使用前進行基底膜水化。后續(xù)操作與遷移實驗一致,通過檢測穿過包被有基質(zhì)膠膜的細胞數(shù)量,評估細胞的侵襲能力。5.2PPCn調(diào)控HIF-2α對腎癌細胞遷移能力的影響采用細胞劃痕實驗檢測PPCn調(diào)控HIF-2α對腎癌細胞遷移能力的影響。將786-O對照組、786-O敲除PPCn組、ACHN對照組、ACHN敲除PPCn組、A498對照組、A498過表達PPCn組細胞接種于6孔板中,待細胞融合度達到90%-100%時,用200μl槍頭垂直于孔板背后的橫線進行劃痕,隨后用PBS沖洗細胞3次,去除劃下的細胞,加入無血清培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。分別在0h、6h、12h、24h時,在倒置顯微鏡下拍照記錄劃痕寬度。結(jié)果顯示,在786-O細胞中,與對照組相比,敲除PPCn后,細胞遷移能力顯著降低。0h時,兩組劃痕寬度無明顯差異;6h時,786-O對照組劃痕寬度縮小了(20.5±2.5)%,而敲除PPCn組僅縮小了(8.6±1.5)%;12h時,786-O對照組劃痕寬度縮小至初始寬度的(45.6±3.5)%,敲除PPCn組縮小至(25.8±2.8)%;24h時,786-O對照組劃痕幾乎完全愈合,而敲除PPCn組仍有明顯劃痕,劃痕寬度為初始寬度的(55.6±4.5)%,具體劃痕愈合情況見圖6A。在ACHN細胞中也觀察到類似結(jié)果,敲除PPCn后,細胞遷移能力受到明顯抑制,6h時,ACHN對照組劃痕寬度縮?。?8.6±2.0)%,敲除PPCn組縮?。?.8±1.2)%;12h時,ACHN對照組劃痕寬度縮小至初始寬度的(42.8±3.0)%,敲除PPCn組縮小至(22.6±2.5)%;24h時,ACHN對照組劃痕愈合程度明顯高于敲除PPCn組,敲除
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