Tumor suppressive role of microRNA-4731-5p in breast cancer through reduction of PAICS-induced FAK phosphorylation

doi:10.1038/s41420-022-00938-1

.2022年4月4日；8(1):154.

doi:10.1038/s41420-022-00938-1。

microRNA-4731-5p通过减少PAICS诱导的FAK磷酸化在乳腺癌中的抑癌作用

雷朗¹, 景涛², 杨朝美^三, 魏丽⁴

附属机构

¹重庆大学医学院重庆大学中心医院重庆急救医疗中心临床实验室，重庆，400014，中国。
²重庆医科大学附属儿童医院风湿免疫科，重庆，400016。
^三重庆大学医学院重庆大学中心医院重庆急救医疗中心临床实验室，重庆，400014，中国。yangcm0203@cqu.edu.cn。
⁴重庆大学医学院重庆大学中心医院重庆急救医疗中心临床实验室，重庆，400014，中国。liwei0111@cqu.edu.cn。

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PMCID公司：项目管理委员会8980087
内政部： 10.1038/s41420-022-00938-1

microRNA-4731-5p通过减少PAICS诱导的FAK磷酸化在乳腺癌中的抑癌作用

雷朗等。细胞死亡发现. 2022.

.2022年4月4日；8(1):154.

doi:10.1038/s41420-022-00938-1。

作者

雷朗¹, 景涛², 杨朝美^三, 魏丽⁴

附属机构

¹重庆大学医学院重庆大学中心医院重庆急救医疗中心临床实验室，重庆，400014，中国。
²重庆医科大学附属儿童医院风湿免疫科，重庆，400016。
^三重庆大学医学院重庆大学中心医院重庆急诊医学中心临床检验科，重庆，400014。yangcm0203@cqu.edu.cn。
⁴重庆大学医学院重庆大学中心医院重庆急救医疗中心临床实验室，重庆，400014，中国。liwei0111@cqu.edu.cn。

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摘要

广泛的microRNAs（miRNAs）在乳腺肿瘤中有差异表达，并具有抑癌作用。在此，目前的研究试图揭示miR-4731-5p在乳腺癌进展中的作用。首先，检索乳腺癌相关的miRNA和mRNA微阵列数据集进行差异分析。随后，测定了miR-4731-5p、PAICS和FAK在乳腺癌组织和细胞中的表达模式，并通过功能分析分析了它们在糖代谢、迁移、侵袭、上皮-间充质转化（EMT）中的作用。接下来，验证miR-4731-5p和PAICS之间的靶向关系。进一步建立裸鼠体内的异种移植瘤，以复制和验证体外发现。miR-4731-5p在乳腺癌组织和细胞中低表达，PAICS在乳腺癌中高表达。PAICS被确认为miR-4731-5p的靶点。此外，miR-4731-5p通过调节PAICS依赖的FAK磷酸化，对乳腺癌细胞的糖酵解、EMT、迁移和侵袭产生抑制作用。体内实验进一步验证了miR-4731-5p/PAICS/FAK轴在乳腺癌体内肿瘤发生和肺转移中的意义。总之，我们的研究结果表明，miR-4731-5p通过减少PAICS诱导的FAK磷酸化来抑制乳腺癌细胞糖酵解和EMT。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有相互竞争的利益。

数字

**图1。微阵列数据集中miR-4731-5p表达分析和下游调控靶基因预测。**
A类miR-4731-5p在GSE57897中的差异表达x个轴表示样本类型年轴表示表达式值，左方框图表示正常样本，右方框图表示肿瘤样本，右上角表示差异第页值。B类前50个显著上调基因的热图（根据调整后的第页值），包括7个正常样本和40个肿瘤样本。这个x个轴表示样本号年轴表示基因名称，左边的树图表示基因表达水平聚类（调整后第页值）。图中的每个小方框表示样本中差异基因的表达，右上角的直方图是色阶。C类miR-4731-5p下游靶基因的预测。图中的四个椭圆是TCGA检索到的乳腺癌中的显著高表达基因、starBase和TargetScan数据库预测的靶基因以及GSE3744中的显著高表达基因。中心部分是四组数据的交集。D类候选靶基因的相互作用分析，图的中间部分表示19个候选基因，外圆表示与候选基因相关的20个基因，圆圈之间的线表示基因之间存在关联。E类TCGA和GTEx中乳腺癌和正常样本中PAICS基因的差异表达。这个x个轴表示样本类型年axis表示表达值，红色方框图表示肿瘤样本，灰色方框图表示正常样本*第页 < 0.01.

**图2。miR-4731-5p抑制MCF-7细胞的糖酵解、EMT、迁移和侵袭。**
A类RT-qPCR检测临床标本中miR-4731-5p的表达(n个 = 50).B类采用RT-qPCR检测miR-4731-5p在乳腺癌细胞（MDA-MB-453、MCF-7和MDA-MB-231）和乳腺上皮细胞中的表达。C类用RT-qPCR检测miR-4731-5p模拟治疗后miR-4731-5p的表达。D类miR-4731-5p对乳腺癌细胞糖酵解的影响。E类miR-4731-5p对乳腺癌细胞葡萄糖和乳酸含量的影响。F类RT-qPCR检测糖酵解相关基因PKM2、GLUT1和EMT相关标记物波形蛋白和E-Cadherin的表达。**G公司**Western blot分析检测糖酵解相关基因PKM2、GLUT1和EMT相关标记物Vimentin和E-Cadherin的表达。**H（H）**免疫荧光法检测EMT相关标记物波形蛋白、E-Cadherin、比例尺的表达 = 25 微米。我miR-4731-5p模拟治疗后通过划痕试验检测细胞迁移。J型miR-4731-5p模拟治疗后通过Transwell分析检测细胞侵袭。测量数据表示为平均值 ± 标准偏差。通过独立的t吨测试。多组间的分析采用单向方差分析，然后采用Tukey的事后检验*第页 < 与相邻正常组织、MCF10A细胞或模拟NC治疗相比，0.05。

**图3。PAICS是MCF-7细胞中miR-4731-5p的潜在靶点。**
A类RT-qPCR检测临床标本中PAICS的表达(n个 = 50).B类Western blot分析检测临床样本中PAICS的表达(n个 = 50).C类采用RT-qPCR和western blot分析检测PAICS在乳腺癌细胞（MDA-MB-453、MCF-7和MDA-MB-231）和乳腺上皮细胞中的表达。D类生物信息学分析用于预测miR-4731-5p和PAICS的结合位点。E类用RT-qPCR检测miR-4731-5p模拟治疗后PAICS的表达。F类Western blot分析检测miR-4731-5p抑制剂治疗后PAICS的表达。测量数据表示为平均值 ± 标准偏差。通过独立的t吨测试*第页 < 与相邻正常组织、MCF10A细胞、模拟NC或抑制剂-NC治疗相比，0.05。

**图4。PAICS诱导MCF-7细胞中FAK的磷酸化。**
A类RT-qPCR用于检测临床样本中FAK的表达(n个 = 50).B类Western blot分析检测临床样本中FAK的表达(n个 = 50).C类采用RT-qPCR和western blot分析检测FAK在乳腺癌细胞（MDA-MB-453、MCF-7和MDA-MB-231）和乳腺上皮细胞中的表达。D类用RT-qPCR检测miR-4731-5p模拟治疗后FAK的表达。E类Western blot分析检测miR-4731-5p抑制剂治疗后FAK的表达。F类RT-qPCR检测oe-PAICS治疗后PAICS和FAK的表达。**G公司**Western blot分析检测oe-PAICS治疗后PAICS、FAK和p-FAK的表达。测量数据表示为平均值 ± 标准偏差。通过独立的t吨测试。多组间的分析采用单向方差分析，然后采用Tukey的事后检验*第页 < 与相邻正常组织、MCF10A细胞、模拟NC、抑制剂-NC或oe-NC治疗相比，0.05。

**图5。PAICS减少抑制MCF-7细胞的糖酵解、EMT、迁移和侵袭。**
A类RT-qPCR检测PAICS在乳腺癌细胞中的表达。B类RT-qPCR检测PAICS、FAK、PKM2、GLUT1、Vimentin、N-cadherin、Zeb1、Snail和Slug以及E-cadherin的表达。C类Western blot分析检测PAICS、FAK、PKM2、GLUT1、Vimentin、N-cadherin、Zeb1、Snail和Slug以及E-cadherin的表达。D类PAICS对乳腺癌细胞糖酵解的影响。E类PAICS对乳腺癌细胞葡萄糖和乳酸含量的影响。F类免疫荧光法检测EMT相关标记物波形蛋白、E-Cadherin、比例尺的表达 = 25 微米。**G公司**PAICS siRNA处理后通过划痕试验检测细胞迁移。**H（H）**PAICS siRNA处理后通过跨阱分析检测细胞侵袭。我Western blot分析检测PAICS siRNA处理后p-FAK的表达。测量数据表示为平均值 ± 标准偏差。通过独立的t吨测试。多组间的分析采用单向方差分析，然后采用Tukey的事后检验*第页 < 与siRNA-NC治疗相比，0.05。

**图6。miR-4731-5p通过调节PAICS介导的FAK磷酸化抑制MCF-7细胞的糖酵解和EMT。**
A类用RT-qPCR检测oe-PAICS和miR-4731-5p模拟治疗后乳腺癌细胞中miR-4731-5p的表达。B类RT-qPCR用于检测oe-PAICS/miR-4731-5p模拟处理后细胞中PAICS、FAK、PKM2、GLUT1、波形蛋白、N-钙粘蛋白、Zeb1、Snail和Slug以及E-cadherin的表达。C类Western blot分析检测oe-PAICS/miR-4731-5p模拟处理后细胞中PAICS、p-FAK、PKM2、GLUT1、Vimentin、N-cadherin、Zeb1、Snail和Slug以及E-cadherin的表达。D类oe-PAICS/miR-4731-5p模拟物对乳腺癌细胞糖酵解的影响。E类oe-PAICS/miR-4731-5p模拟物对乳腺癌细胞葡萄糖和乳酸含量的影响。F类免疫荧光法检测EMT相关标记物波形蛋白、E-Cadherin、比例尺的表达 = 25 微米。**G公司**oe-PAICS/miR-4731-5p模拟治疗后通过划痕试验检测细胞迁移。**H（H）**oe-PAICS/miR-4731-5p模拟治疗后通过Transwell分析检测细胞侵袭。我Western blot分析检测oe-PAICS/miR-4731-5p模拟治疗后p-FAK的表达。测量数据表示为平均值 ± 标准偏差。通过独立的t吨测试。多组间的分析采用单向方差分析，然后采用Tukey的事后检验*第页 < 与模拟NC相比0.05 + oe-NC处理。^#第页 < 与oe-PAICS相比0.05 + 模拟NC处理。

**图7。miR-4731-5p通过PAICS/p-FAK抑制乳腺癌体内肿瘤发生和转移。**
A类对裸鼠肿瘤体积进行统计分析。B类异种移植瘤的典型图像。C类oe-PAICS和miR-4731-5p阿基米尔治疗后小鼠的肿瘤重量。D类用RT-qPCR检测oe-PAICS和miR-4731-5p阿基米尔治疗后肿瘤中miR-4731-5p的表达。E类RT-qPCR检测PAICS、p-FAK、波形蛋白、N-钙粘蛋白、Zeb1、蜗牛、Slug和E-cadherin的表达。F类Western blot分析检测GLUT1在肿瘤中的表达。**G公司**在小鼠模型中观察到肺和肺肿瘤转移（箭头表示肺转移的数量）。**H（H）**H&E染色观察肺组织转移，比例尺 = 25 微米。我用免疫组织化学方法检测裸鼠p-FAK和PAICS的表达。测量数据表示为平均值 ± 标准偏差。采用单因素方差分析和Tukey事后检验对多组进行分析，n个 = 10. *第页 < 与oe-NC相比0.05 + agomir NC治疗。^#第页 < 与oe-PAICS相比0.05 + agomir NC治疗。

**图8。miR-4731-5p在乳腺癌中作用的潜在机制示意图。**
miR-4731-5p通过降低PAICS表达下调p-FAK来抑制乳腺癌细胞的糖酵解和EMT。

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