生物芯片點樣儀和掃描儀助EZH2基因在肺癌發生機制中的研究

EZH2（Enhancer of Zeste Homolog 2）是PRC2（Polycomb Repressive Complex 2，多梳抑制復合體2）的一個亞基，可對催化組蛋白H3的27位賴氨酸K27進行甲基化修飾，具有轉錄抑制的作用。目前相當比例的非小細胞肺癌臨床病患中出現了EZH2過表達的情況，一些研究也證實了EZH2 驅動的癌細胞代謝重編程可誘發腫瘤發生和惡化。然而現有研究多基于2D細胞培養模型而非3D立體結構，無法充分評估腫瘤微環境的各種影響。

美國肯塔基大學環境與系統生物化學中心的研究團隊于2023年11月在《The Journal of Biological Chemistry》雜志發表了文章《Metabolic reprogramming driven by EZH2 inhibition depends on cell–matrix interactions》。在該項研究中，作者利用A549細胞分別構建2D和3D細胞模型，并轉染病毒knock down EZH2基因，對細胞在降低EZH2基因表達水平后在不同模型中的差異評估。

1.在A549細胞中轉染 shGFP、A6 或 A9 病毒，構建EZH2 knock down細胞（shGFP為對照組，A6或A9為knock down（kd）組）。

2.構建細胞模型：水凝膠中構建EZH2 kd的3D細胞模型 ，液體培養基構建貼壁2D細胞模型。
3.免疫熒光染色和同位素示蹤法評估細胞生長情況。

4.裂解、提取細胞蛋白，使用Arrayjet 生物芯片點樣儀點印在硝酸纖維素玻片上，制成反向蛋白陣列（RPPA）芯片，封閉后用染色試劑雜交。通過法國Innopsys公司的innoScan 710 AL生物芯片掃描儀獲取雜交后的芯片數據，用Innopsys的Mapix軟件分析結果。

1.EZH2 kd 對2D 模型中細胞侵襲能力的影響較��；而在3D 球體模型中， EZH2 kd則能夠顯著降低細胞的侵襲能力。

2.EZH2 kd在3D細胞模型中抑制糖酵解過程，并增強克雷布斯循環循環和γ-氨基丁酸代謝，但在 2D 細胞模型中無顯著效果。（圖1）

3.EZH2 kd在3D細胞模型中會引起磷酸戊糖途徑和嘌呤核苷酸的補救合成，但在2D模型中無明顯類似效果。

4.總體上，EZH2 kd會抑制2D肺癌細胞生長，但對于3D球狀細胞生長卻具有相反作用。

圖1 EZH2  knock down在3D細胞球模型中增強克雷布斯循環循環和γ-氨基丁酸代謝，抑制糖酵解過程，但對于2D細胞模型無明顯效果

 

本研究說明，EZH2 對 A549 細胞的生長及相關中央代謝網絡的調節程度取決于細胞-細胞和細胞-基質的相互作用。與2D細胞模型相比，EZH2抑制了在 3D 球狀體中引發的克雷布斯循環循環、γ-氨基丁酸代謝和嘌呤核苷酸的補救合成，這與它在 3D 球狀體中的最終觀察結果一致。因此EZH2不僅通過已知的甲基化方式沉默基因，而且也通過改變細胞外基質和調節腫瘤微環境來影響癌癥發展，需要在未來的研究中予以重視。 

Arrayjet位于英國愛丁堡，專注于提供生物芯片應用領域的解決方案及服務。自2000年公司成立即致力于開發新型生物樣品噴點方案–噴墨式液體處理平臺，該系統于2006年上市，目前用戶遍布全球27個國家。

 

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Innopsys 成立于1999年。總部位于法國，一直致力于生物醫學領域相關儀器和軟件的自主研發和生產。Innoscan系列掃描儀，采用先進的共聚焦PMT檢測器和多激光掃描光路，可以同時進行多通道熒光檢測。不僅有效降低了熒光光漂白現象以及信號損失，還可以有效縮短掃描時間。在基因組和蛋白組表達，基因突變，SNP檢測，CGH，細菌病毒檢測，腫瘤特異性標志篩查，病理組織篩查等方面都有非常廣泛的應用。 

環亞生物，生命科學產品全國性代理商，不斷把國外頂級的創新產品引入中國。環亞生物具備完善的公司運營、產品管理、營銷、售前技術支持和售后維修體系。環亞生物作為Innopsys芯片分析儀和Arrayjet芯片點樣儀大中華區代理商，負責Innopsys和Arrayjet產品大中華區的營銷和售后支持。

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