上次我们介绍“隧道纳米管”介导的“线粒体转移”在“细胞-细胞交互”中的研究(细胞-细胞交互的另外一种方式:"外泌体"和"隧道纳米管"介导的"线粒体转移"),其实在“细胞-细胞交互”这个主题中,除了“配体-受体”互作、“外泌体/隧道纳米管传递线粒体”等方式外,还有一个更加直接的作用方式:细胞间的直接接触。
正好我们通过这篇发表在J Clin Invest.期刊上的研究,看如何从隧道纳米管和细胞直接接触的角度开展研究。
研究主要发现:在骨髓微环境中雌激素受体阳性(ER+)乳腺癌细胞获得更具侵略性的表型,而该表型的获得是通过与间充质干细胞(MSCs)交互实现的,具体方式是MSCs通过Cx43介导的隧道纳米管(TNTs)将GIV蛋白传递给ER+乳腺癌细胞,从而促进肿瘤的侵袭性和耐药性。
推荐这篇文章有几个原因:
1.在“细胞-细胞间交互”这个主题的研究中,除了“配体-受体”互作、“外泌体/隧道纳米管传递线粒体”方式外,介绍细胞间直接接触这个经典且重要的研究角度;
2.知道大家比较关注“隧道纳米管TNTs”这个主题,并且这篇文章并不是从“线粒体转移”角度做的,也就是说TNTs介导细胞间交互的作用是通过“直接传递蛋白”实现的;
3.文章关注的临床问题是ER+乳腺癌转移,但由于肿瘤转移过程步骤很多,研究主要关注点不是肿瘤细胞本身发生EMT/AST、调控血管新生和免疫逃逸等角度,而是肿瘤细胞散播到骨髓组织后,如何获得更具有侵袭性和耐药性表型的问题,即肿瘤细胞与靶器官内微环境细胞的交互。
4.研究设计上也“不落俗套”:
一开始为了说明“细胞间直接接触”(而非分泌途径,即细胞间通过分泌蛋白影响)是乳腺癌细胞通过MSC获得侵略性特征的主要途径,研究团队比较了细胞直接共培养(接触培养)vs条件性培养基处理后乳腺癌细胞的转录-蛋白特征,而结果也发现接触培养导致的差异基因比例最高,提示直接接触是肿瘤-MSC通信的主要模式,说明肿瘤细胞“大量借用”了MSC细胞的蛋白/RNA;
5.为什么关注TNTs?
结果显示管形态发生和多细胞系统结构运动相关的生物过程的富集,这表明通过TNTs等结构直接从MSCs向癌细胞转移RNA/蛋白质的可能性,这样大家就知道如果要研究TNTs,从GO-BP富集分析中看哪个条目了:
6.为何选择GIV蛋白?
1)GIV最近被认为在肿瘤细胞通过血液传播和转移的过程中与生长信号自主性有关。2)ER+乳腺癌细胞通常由于选择性剪接事件而缺乏GIV表达,这导致GIV的转录本丢失,这使得GIV成为一个特别有趣的研究对象,因为它可能需要从MSCs中“借用”GIV来增强其转移潜能。
7.如何开展Cx43对TNTs的影响?
首先检测了共培养条件下MCF7乳腺癌细胞中CX43的表达水平,以评估共培养是否能够调节CX43的表达;接着通过使用药物carbenoxolone和fulvestrant抑制CX43的功能,观察干预CX43对GIV蛋白转移和TNTs形成的影响;此外利用免疫金标记的电子显微镜技术,观察了CX43和GIV在细胞间的共定位情况,以确定它们是否在TNTs或gap junctions附近相互作用;
为了验证CX43和GIV之间的直接相互作用,研究者们进行了GST pull-down实验。通过Calcein-AM*转移实验,他们评估了TNTs介导的细胞间通信功能,并观察了标记的MSCs或MCF7细胞之间的Calcein转移。
最后通过干涉测量显微镜观察TNTs的形成,并与CX43和TNT标记物TNFAIP2(M-Sec)的表达水平相关联,以进一步确认CX43在TNTs形成中的作用。
*说明:Calcein-AM转移实验是一种用于检测细胞间通讯和物质交换的实验技术,特别是在研究隧道纳米管TNTs介导的细胞间物质转移时。Calcein-AM(荧光素琥珀酰亚胺乙酯)是一种细胞渗透性的荧光染料,它可以被细胞内酯酶切割,转化为具有绿色荧光的Calcein。这个特性使得Calcein-AM成为一种有用的标记物,用于追踪和可视化细胞间的物质转移。
好了,文章是OA的,就推荐到这里了:https://www.jci.org/articles/view/170953
如果大家有基金申请或者课题思路上的疑问,