生物芯片点样仪和生物芯片扫描仪助力EZH2基因在肺癌发生机制中的研究

环亚生物

2024/11/05 12:54

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Arrayjet生物芯片点样仪和Innopsys生物芯片扫描仪助力EZH2基因在肺癌发生机制中的研究

EZH2（Enhancer of Zeste Homolog 2）是PRC2（Polycomb Repressive Complex 2，多梳抑制复合体2）的一个亚基，可对催化组蛋白H3的27位赖氨酸K27进行甲基化修饰，具有转录抑制的作用。目前相当比例的非小细胞肺癌临床病患中出现了EZH2过表达的情况，一些研究也证实了EZH2 驱动的癌细胞代谢重编程可诱发肿瘤发生和恶化。然而现有研究多基于2D细胞培养模型而非3D立体结构，无法充分评估肿瘤微环境的各种影响。

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美国肯塔基大学环境与系统生物化学中心的研究团队于2023年11月在《The Journal of Biological Chemistry》杂志发表了文章《Metabolic reprogramming driven by EZH2 inhibition depends on cell–matrix interactions》。在该项研究中，作者利用A549细胞分别构建2D和3D细胞模型，并转染病毒knock down EZH2基因，对细胞在降低EZH2基因表达水平后在不同模型中的差异评估。

实验方法：

1.在A549细胞中转染 shGFP、A6 或 A9 病毒，构建EZH2 knock down细胞（shGFP为对照组，A6或A9为knock down（kd）组）。

2.构建细胞模型：水凝胶中构建EZH2 kd的3D细胞模型，液体培养基构建贴壁2D细胞模型。

3.免疫荧光染色和同位素示踪法评估细胞生长情况。

4.裂解、提取细胞蛋白，使用Arrayjet 生物芯片点样仪点印在硝酸纤维素玻片上，制成反向蛋白阵列（RPPA）芯片，封闭后用染色试剂杂交。通过法国Innopsys公司的innoScan 710 AL生物芯片扫描仪获取杂交后的芯片数据，用Innopsys的Mapix软件分析结果。

实验结果：

1.EZH2 kd 对2D 模型中细胞侵袭能力的影响较小；而在3D 球体模型中， EZH2 kd则能够显著降低细胞的侵袭能力。

2.EZH2 kd在3D细胞模型中抑制糖酵解过程，并增强克雷布斯循环循环和γ-氨基丁酸代谢，但在 2D 细胞模型中无显著效果。（图1）

3.EZH2 kd在3D细胞模型中会引起磷酸戊糖途径和嘌呤核苷酸的补救合成，但在2D模型中无明显类似效果。

4.总体上，EZH2 kd会抑制2D肺癌细胞生长，但对于3D球状细胞生长却具有相反作用。

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图1 EZH2 knock down在3D细胞球模型中增强克雷布斯循环循环和γ-氨基丁酸代谢，抑制糖酵解过程，但对于2D细胞模型无明显效果

实验结论：

本研究说明，EZH2 对 A549 细胞的生长及相关中央代谢网络的调节程度取决于细胞-细胞和细胞-基质的相互作用。与2D细胞模型相比，EZH2抑制了在 3D 球状体中引发的克雷布斯循环循环、γ-氨基丁酸代谢和嘌呤核苷酸的补救合成，这与它在 3D 球状体中的最终观察结果一致。因此EZH2不仅通过已知的甲基化方式沉默基因，而且也通过改变细胞外基质和调节肿瘤微环境来影响癌症发展，需要在未来的研究中予以重视。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jbc.2023.105485

Arrayjet位于英国爱丁堡，专注于提供生物芯片应用领域的解决方案及服务。自2000年公司成立即致力于开发新型生物样品喷点方案–喷墨式液体处理平台，该系统于2006年上市，目前用户遍布全球27个国家。

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Innopsys 成立于1999年。总部位于法国，一直致力于生物医学领域相关仪器和软件的自主研发和生产。Innoscan系列扫描仪，采用先进的共聚焦PMT检测器和多激光扫描光路，可以同时进行多通道荧光检测。不仅有效降低了荧光光漂白现象以及信号损失，还可以有效缩短扫描时间。在基因组和蛋白组表达，基因突变，SNP检测，CGH，细菌病毒检测，肿瘤特异性标志筛查，病理组织筛查等方面都有非常广泛的应用。

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