Bioactive Materials ‖湖南大學胡小曉團隊揭示核酸適體S11e特異性識別纖維肉瘤并抑制腫瘤生長的機制-自主發布-資訊-生物在線

Bioactive Materials ‖湖南大學胡小曉團隊揭示核酸適體S11e特異性識別纖維肉瘤并抑制腫瘤生長的機制

作者:山東維真生物科技有限公司 2022-01-05T10:42 (訪問量:9330)

近日,湖南大學胡小曉副教授團隊在綜合性國際學術期刊《Bioactive Materials》上發表了“DNA aptamer S11e recognizes fibrosarcoma and acts as a tumor suppressor”的研究論文,該團隊篩選出了一條能特異性識別纖維肉瘤的核酸適體,確定了其目標功能靶點Diablo/SMAC,并初步揭示了核酸適體S11e促進纖維肉瘤凋亡機制并抑制其遷移和侵襲。


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基因信息

人源Diablo/SMAC基因(促凋亡作用)

病毒產品

Diablo/SMAC 3保1 shRNA慢病毒

細胞類型

人纖維肉瘤細胞HT1080

用法

病毒感染24h后puro篩選穩轉株

MOI

MOI : 1 MOI : 4

研究背景

纖維肉瘤是一種侵襲性強、復發率高、預后差的惡性腫瘤,可以發生在任何年齡、人體纖維組織的每一個部位。目前,手術切除是纖維肉瘤的主要治療方法由于缺乏特異性的生物標記物,無法準確診斷纖維肉瘤可能導致不理想的切除手術結果,并降低生存率。因此,為了潛在地解決這一臨床需求,探究分子探針用于早期診斷和靶向治療和纖維肉瘤準確的預測至關重要。

研究思路

在本研究中,作者發現核酸適體S11e能夠識別纖維肉瘤細胞(HT1080),并且S11e能在HT1080異種移植小鼠模型和纖維肉瘤患者的腫瘤組織中識別腫瘤。此外,作者還證實了S11e不依賴于溶酶體途徑而內化到HT1080細胞中,并位于線粒體中。不僅如此,還發現S11e促進了HT1080細胞的凋亡,并抑制了HT1080細胞的遷移。最后,作者利用質譜方法研究了S11e的生物功能細胞靶點,發現Diablo/ SMAC蛋白是S11e的細胞結合蛋白,通過與S11e相互作用抑制HT1080細胞的遷移和侵襲。綜上所述,這些結果表明S11e可能有助于纖維肉瘤的早期診斷、靶向治療和預后。

部分研究成果分享

1. S11e在HT1080細胞中的細胞器共定位

首先,作者利用流式細胞術檢測HT1080與已有的具有已知序列的核酸適體的結合能力,成功的鑒定到與HT1080有高親和力的S11e。接著,分析探討了S11e在HT1080細胞中的細胞器共定位,發現溶酶體追蹤器和cy5標記的S11e的熒光信號沒有重疊,線粒體熒光探針Mito-tracker和cy5標記的S11e熒光信號在4℃完全重疊,表明S11e可以定位于HT1080細胞的線粒體。此外,S11e可以在不被溶酶體內化的情況下成功逃逸到線粒體中,使S11e成為一種極好的潛在載體,可以保護自己免受溶酶體中各種消化酶的降解。

圖1.HT1080細胞與Cy5-S11e(紅色)和Mito-tracker及Lyso-track(綠色)的共定位

2. S11e特異性識別腫瘤組織

核酸適體識別體內腫瘤的能力是評價能否應用于臨床的重要指標。為此作者將修飾后的核酸適體通過尾靜脈注射小鼠,發現注射后5min,S11e在腫瘤部位的熒光信號增強,而Library在腫瘤部位未見明顯熒光信號,說明S11e在腫瘤部位聚集。通過觀察Cy5標記的S11e在小鼠體內的生物學分布,發現S11e在體內具有靶向纖維肉瘤的能力。


圖2. S11e在HT1080異種移植小鼠模型中的熒光成像

作者進一步通過將Cy5和Cy5標記S11e與纖維組織病理切片共同孵育,發現正常組織中未見紅色Cy5熒光信號,良性腫瘤組織中可見輕微紅色熒光信號,惡性腫瘤組織中可見強紅色熒光信號,表明S11e在體外可以識別纖維肉瘤組織。

圖3.S11e識別患者組織樣本中的腫瘤細胞

3. S11e促進纖維肉瘤細胞凋亡并引起相關蛋白表達的改變

為研究S11e的生物學功能,作者進行了細胞毒性實驗。分別用S11e和Library(隨機文庫)處理HT1080細胞后,細胞活力分別為49.08%和93.42%,說明S11e而不是Library對HT1080細胞具有細胞毒性作用。綜上所述,S11e可有效誘導HT1080細胞凋亡,提示S11e對腫瘤細胞具有潛在的治療作用。

4. S11e或Library對HT1080和MRC-5細胞毒性分析

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