2025年4月11日
本研究描述了一种通过胰腺导管细胞系的RNA-seq分析,探究pH值改变对癌基因表达影响的实验方案。
在 AIG 医院,我们研究了胰腺导管分泌减少和 pH 值降低如何影响胰腺导管细胞中的基因表达,尤其关注癌基因,以探索细胞对酸性微环境适应的可能性。这一研究面临的挑战在于胰腺肿瘤的异质性,这使得治疗和实验方法均变得复杂。因此,我们在降低的 pH 条件下对胰腺导管细胞进行了 RNAC 分析,发现三种癌基因的表达增加,凸显了酸性环境与胰腺导管细胞中癌基因表达之间的潜在关联。
本研究揭示了在低pH条件下癌基因的表达情况,该体系有助于推动我们在炎症条件下对胰腺导管腺癌的研究。因此,本研究的未来方向是评估在慢性胰腺炎等炎症条件下,癌基因表达升高在肿瘤发生中的作用。首先,获取人正常胰腺导管细胞系。
将细胞在37摄氏度的水浴中解冻。使用注射器滤器过滤新配制的完全培养基。向一个新的15毫升锥形管中加入6毫升完全培养基。
然后将解冻的细胞悬液转移至离心管中并充分混匀。在1,800 G条件下离心6分钟。弃去上清液,向沉淀中加入1毫升培养基,轻轻混匀。
接下来,向一个60毫米的培养皿中加入4毫升完全培养基。然后将细胞悬液逐滴吹打加入培养瓶中。在37摄氏度、5%二氧化碳条件下培养细胞。
为调节培养基的pH值,首先配制100毫升0.5摩尔的磷酸钠缓冲液储备液,其pH值分别为6.0、6.5和7.0。使用pH计检测pH值,并用1摩尔盐酸或1摩尔氢氧化钠进行调节。随后,在超净工作台中使用0.45微米注射器滤器对缓冲液进行过滤除菌。
接下来,将20毫升无菌的0.5摩尔磷酸钠缓冲液(对应pH值)加入80毫升培养基中,以制备不同pH值的培养基。将pH值调整后的培养基加入至汇合度为85%至90%的人胰腺导管细胞中。在亮场显微镜下每间隔1小时观察一次细胞形态变化,持续观察6小时。
为了从培养物中分离RNA,首先吸除培养基,并用一毫升PBS冲洗细胞。将60毫米培养皿置于冰上,然后向60毫米培养皿中加入一毫升PBS,用细胞刮棒刮取细胞。接着将悬液转移至新的离心管中。
在8,000 G下离心10分钟,弃去上清液。接着,向沉淀中加入600微升含有β-巯基乙醇的裂解缓冲液。在冰上反复吹打悬浮液5至10分钟。
向裂解液中加入等体积的70%乙醇,用移液器吹打悬浮液以充分混匀。将溶液转移至硅胶膜离心柱中。然后在8,000 G以上离心30秒,弃去滤过液。
接下来,向样品中加入 500 µL 洗涤缓冲液,再次离心。将空管在超过 8,000 G 的条件下离心一分钟。最后,向吸附柱中加入 30 至 50 µL 无核酸酶的水。室温孵育五分钟后,以高于 8,000 G 的转速再次离心吸附柱五分钟。
与在正常培养基中维持的细胞相比,在酸性培养基中观察到细胞大小显著减小以及可延伸细胞的收缩。细胞死亡的最显著变化发生在孵育6小时后,22小时时细胞数量进一步减少,并出现细胞应激迹象。在pH 6.5时上调基因数量最多,达148个基因,其次为pH 7时的109个基因和pH 6时的90个基因。
在pH 6时,下调基因较少,为20个;在pH 6.5时为14个;在pH 7时为23个。三个癌基因LCK、FGR和ASAP3在所有测试的pH水平下均上调,提示其在酸性条件下细胞增殖中可能发挥作用。
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本研究通过RNA-seq分析探讨了pH值降低对胰腺导管细胞中癌基因表达的影响。研究结果表明,酸性环境与癌基因表达增加之间存在关联,这可能为未来胰腺导管腺癌的研究提供参考。
了解酸性微环境如何驱动胰腺导管细胞中癌基因的表达,是解决早期癌症生物学及靶点验证中一项关键挑战的重要方向。该基于RNA测序的工作流程通过将环境应激因素与基因激活联系起来,实现机制层面的风险评估,为炎症背景下肿瘤起始的预测模型提供依据。该方法通过阐明疾病相关体系中的生物学风险,支持研发管线的决策制定。
该RNA-seq工作流程将酸性pH调控作为一种发现阶段的工具,用于连接环境应激与癌基因激活,从而在早期假设验证与临床前模型开发之间建立桥梁。