导语

结果:
LUAD 组织中 MIR205HG 表达增加
MIR205HG 已在多种癌症中被检测到,LUSC 组织和细胞系中 MIR205HG 的表达水平明显上调(1 )。在这里,作者首先分析了 14 例 LUAD 组织和 14 例邻近组织中 MIR205HG 的表达。qRT-PCR 的结果显示,与邻近组织相比,LUAD 组织中 MIR205HG 表达增加( Figure 1A )。受试者工作特征(ROC)曲线分析显示曲线下面积(AUC)为 0.7117( Figure 1B )。此外,作者检测了 6 例 LUAD 组织和 6 例邻近组织中 MIR205HG 的表达,qRT-PCR 的结果表明,与邻近组织相比,超过一半的 LUAD 组织中 MIR205HG 表达增加( Figure 1C )。这些结果表明 MIR205HG 可能是肺癌中一个新的潜在预后生物标志物。

MIR205HG 在 LUAD 中的表达。 (A) 散点图显示在 Seo RNA 测序(RNA-Seq)数据集中,LUAD 与正常组织中 MIR205HG 的高表达水平。 (B) ROC 曲线表明 Seo 数据集中 MIR205HG 的 AUC 为 0.7117。 (C) 与邻近组织相比,LUAD 组织中 MIR205HG 表达增加(P1-P6 代表“六个个体肺癌样本”,6 个 LUAD 组织vs. 6 个邻近组织)。 **, P<0.01; ***, P<0.001 (LUAD vs. 正常)。 AUC,曲线下面积;LUAD,肺腺癌;MIR205HG,MIR205 宿主基因;ROC,受试者工作特征。
敲低 MIR205HG 抑制 LUAD 细胞的增殖和集落形成
为确定 MIR205HG 对 LUAD 细胞增殖的影响,作者在 LUAD 细胞系中进行了 WST-1 和克隆形成实验。经 qRT-PCR 验证,转染 MIR205HG siRNA 后 MIR205HG 的表达下调( Figure 2A,2B )。敲低 MIR205HG 后,作者发现 A549 和 H1299 细胞的增殖受到抑制,抑制率达 30–60%( Figure 2C,2D )。克隆形成实验表明,敲低 MIR205HG 显著降低了 A549 和 H1299 细胞的克隆形成能力( Figure 2E-2G )。这些结果表明 MIR205HG 促进 LUAD 细胞的增殖和克隆形成。

Transl Cancer Res | MIR205HG 的敲低通过自噬和铁死亡途径在肺腺癌中预防细胞增殖、迁移和侵袭
MIR205HG 的敲低抑制 LUAD 细胞生长。(A,B)转染 MIR205HG siRNA 降低了 H1299 和 A549 细胞系的 MIR205HG 表达。(C,D)MIR205HG 的敲低减少了 H1299 和 A549 细胞系的细胞增殖。(E-G)MIR205HG 的敲低抑制了 H1299 和 A549 细胞系的集落形成。siCtrl 处理条件下的值设为 1 作为参考。数据显示为三次独立实验的平均值±标准差(*,P<0.05;**,P<0.01;***,P<0.001vs. siCtrl)。LUAD,肺腺癌;MIR205HG,MIR205 宿主基因;OD,光密度;SD,标准差。
MIR205HG 的敲低促进 LUAD 细胞凋亡
流式细胞术分析用于检测 MIR205HG 对 LUAD 细胞系凋亡的影响。结果显示,在 A549 和 H1299 细胞中敲低 MIR205HG 后细胞凋亡增加 (Figure 3 )。这些结果表明 MIR205HG 的敲低促进 LUAD 细胞凋亡。

MIR205HG 的敲低促进 LUAD 细胞的凋亡。(A) MIR205HG 敲低后 A549 细胞中 Annexin V/PI 染色的代表性流式细胞术图。(B) A549 细胞中凋亡细胞(Annexin V+)的定量。数据为三次独立实验的平均值±标准差。(C) MIR205HG 敲低后 H1299 细胞中 Annexin V/PI 染色的代表性流式细胞术图。(D) H1299 细胞中凋亡细胞(Annexin V+)的定量。数据为三次独立实验的平均值±标准差(**, P<0.01; ***, P<0.001vs. siCtrl 组)。LUAD,肺腺癌;MIR205HG,MIR205 宿主基因;SD,标准差。
敲低 MIR205HG 抑制 LUAD 细胞的迁移和侵袭
作者进一步使用 Transwell 迁移和侵袭实验来确定 MIR205HG 在 LUAD 细胞侵袭和迁移中的作用。与阴性对照组相比,作者发现敲低 A549 和 H1299 细胞系中的 MIR205HG 后,细胞侵袭能力被抑制了 30–72%,细胞迁移能力降低了 54–80%( Figure 4 )。因此,敲低 MIR205HG 可以抑制 LUAD 细胞的侵袭和迁移。

敲低 MIR205HG 抑制 LUAD 细胞侵袭和迁移。(A) A549 和 H1299 细胞的 Transwell 侵袭实验代表性图像(标尺:100 µm);(B) A549 和 H1299 细胞侵袭细胞数量的定量分析。相对细胞数量相对于 siCtrl 组(设为 1)进行标准化。(C,D) A549 和 H1299 细胞的相应迁移实验结果:代表性图像(标尺:100 µm)(C)和定量分析(D)。数据为三次独立实验的平均值±标准差(*,P<0.05;**,P<0.01;***,P<0.001vs. siCtrl)。LUAD,肺腺癌;MIR205HG,MIR205 宿主基因;SD,标准差。
MIR205HG 的敲低通过自噬和铁死亡途径抑制 LUAD 细胞的增殖、迁移和侵袭
自噬与细胞凋亡和程序性细胞死亡相关。这一特性使其在改善癌症治疗和预后方面变得越来越重要(15 )。为了了解 MIR205HG 在肺腺癌(LUAD)中的功能机制,作者在 A549 和 H1299 细胞中敲低 MIR205HG 后,通过蛋白质印迹法分析了自噬相关蛋白。作者发现,在两种细胞系中敲低 MIR205HG 后,AMPK、BECLIN-1 和 LC3B-II 的表达增加,而 p62 和 mTOR 的表达减少( Figure 5A-5C )。鉴于自噬和铁死亡之间已知的相互作用,为了检验 MIR205HG 是否参与铁死亡,作者检测了其敲低对 A549 和 H1299 细胞中铁死亡相关蛋白表达的影响。蛋白质印迹分析显示,铁死亡抑制因子 GPX4 的表达水平降低( Figure 5D,5E )。此外,通过使用 DAPI-GFP-LC3B 串联荧光标记,作者观察到敲低 MIR205HG 后荧光斑点显著增加( Figure 5F )。这意味着敲低 MIR205HG 促进了表面自噬体的产生,并加速了自噬过程。 研究表明自噬与铁依赖性调节性细胞死亡(铁死亡)相关 ( 16 )。综上所述,这些结果表明抑制 MIR205HG 可激活 LUAD 细胞中的自噬和铁死亡。

MIR205HG 的敲低诱导 LUAD 细胞自噬并激活铁死亡。(A)在 MIR205HG 敲低后,A549 和 H1299 细胞中自噬相关蛋白[AMPK、BECN-1(BECLIN-1)、LC3B、p62 和 mTOR]的 Western blot 分析。(B,C)敲低 MIR205HG 后,蛋白表达水平的定量分析显示,敲低显著增加 AMPK、BECN-1(BECLIN-1)和 LC3B-II 的表达,同时降低 p62 和 mTOR 水平。(D)MIR205HG 敲低后铁死亡相关蛋白 GPX4 的 Western blot 分析。(E)GPX4 表达的定量分析。敲低 MIR205HG 显著降低 GPX4 水平。(F)代表性免疫荧光图像显示,敲低 MIR205HG 后 A549 和 H1299 细胞中自噬小体形成增加(绿色斑点)(标尺:100 µm。所有值相对于 GAPDH 进行标准化,siCtrl 处理条件设置为 1)。数据为三次独立实验的平均值±标准差(B,C,E)(*, P<0.05;**, P<0.01;***,P<0.001vs. siCtrl)。LUAD,肺腺癌;MIR205HG,MIR205 宿主基因;SD,标准差。
敲低 MIR205HG 抑制了肺癌的体内肿瘤生长
为全面探究 MIR205HG 在活体肿瘤生长中的作用,作者构建了小鼠肺异种移植模型。通过注射稳定表达 shNC(阴性对照小干扰 RNA)或 shMIR205HG(靶向 MIR205HG 的小干扰 RNA)的细胞来实现。实验结果明确表明,MIR205HG 的缺失导致小鼠肺肿瘤体积和重量显著减少( Figure 6A-6D )。此外,免疫组化(IHC)染色结果揭示,沉默 MIR205HG 有效降低了增殖标志物 Ki67 的表达( Figure 6E )。综合这些数据,强烈表明敲低 MIR205HG 可以抑制肺肿瘤在体内的生长和转移。

MIR205HG 的敲低抑制了肺癌在体内的生长。(A,B)由稳定转染 shMIR205HG 和 shCtrl(对照短干扰 RNA)的 A549 细胞形成的异种移植肿瘤的照片。(C)图表显示了 shMIR205HG 组和对照组小鼠随时间推移的肿瘤体积。(D)条形图显示了实验结束时的肿瘤重量。(E)对异种移植肿瘤进行 Ki-67 免疫组化染色以评估细胞增殖(标尺:100 µm)。MIR205HG,MIR205 宿主基因。

总结

作者发现 MIR205HG 是肺癌中的一个致癌因子。在 LUAD 中敲低 MIR205HG 后,通过自噬和铁死亡通路抑制了细胞增殖、迁移和侵袭,并诱导了细胞凋亡。这些结果表明 MIR205HG 可能在肺癌中发挥重要作用。了解 MIR205HG 的功能机制可能为寻找肺癌的新型治疗方法提供基础。