Étude expérimentale sur l'effet de miR-107 ciblant NKD1 sur la phosphorylation oxydative mitochondriale des cellules du cancer du sein

WANG Jia ,  

LIU Dan ,  

SHI Bin ,  

MA Xiaolan ,  

XIAO Wen ,  

摘要

Contexte et objectif La phosphorylation oxydative mitochondriale est un processus clé par lequel les cellules tumorales obtiennent de l'énergie, étroitement lié aux caractéristiques biologiques des tumeurs. Les microARN (microRNA, miRNA) peuvent réguler la reprogrammation métabolique des cellules tumorales en se liant à l'ARN messager (messenger RNA, mRNA). Cette étude vise à explorer le mécanisme par lequel miR-107 cible la protéine homologue au cuticule nue 1 (naked cuticle homolog 1, NKD1) afin de réguler la phosphorylation oxydative mitochondriale dans les cellules du cancer du sein. Méthodes La base de données TNM a été utilisée pour détecter l'expression de NKD1 dans des échantillons de tissus de cancer du sein (n=1 095) et de tissus adjacents au cancer (n=403), et pour analyser la corrélation entre l'expression de NKD1 et le pronostic des patients ; des échantillons de tissus mammaires cancéreux et adjacents ont été collectés rétrospectivement entre juin 2024 et juin 2025 auprès de patients répondant aux critères d'inclusion et d'exclusion au service de chirurgie oncologique de l'Hôpital Général de l'Université Médicale de Ningxia. L'expression de NKD1 a été vérifiée dans les tissus et les lignées cellulaires du cancer du sein par PCR quantitative en temps réel (qRT-PCR) et par Western blot. Un vecteur de knockdown de NKD1 (siNKD1) a été construit. L'analyse RNA-seq a permis d'analyser les fonctions biologiques enrichies et les voies de signalisation affectées par le knockdown de NKD1. L'effet de NKD1 sur la voie Wnt/β-caténine et la phosphorylation oxydative a été vérifié par Western blot. L'analyse en réseau de co-expression génique pondérée (weighted gene coexpression network analysis, WGCNA) a été utilisée pour sélectionner des modules centraux de miRNA associés au phénotype du cancer du sein dans les bases de données TCGA et GEO. Les bases de données bioinformatiques en ligne TargetScan et miRWalk ont permis de prédire les miRNA fortement associés à NKD1. L'expression de miR-107 dans le cancer du sein et son influence sur le pronostic des patients ont été clarifiées grâce aux bases de données TCGA, GEO et à l'analyse de survie. Une analyse par double rapporteur luciférase a confirmé la relation cible entre miR-107 et NKD1. Par transfection transitoire dans les cellules MDA-MB-231, miR-107 mimic et miR-107 inhibitor ont été transfectés respectivement, et l'expression de NKD1 et le niveau de phosphorylation oxydative cellulaire ont été détectés par Western blot. Cette étude a été approuvée par le comité d'éthique de l'Hôpital Général de l'Université Médicale de Ningxia (numéro : KYLL-2022-0514). Résultats L'analyse conjointe de la base de données TNM avec 10 échantillons de tissus de cancer du sein et 10 échantillons de tissus adjacents révèle une faible expression de NKD1 dans les tissus cancéreux du sein et une corrélation négative avec un mauvais pronostic des patients ; l'analyse RNA-seq montre que le knockdown de NKD1 enrichit significativement les voies de signalisation Wnt/β-caténine et la phosphorylation oxydative, et les résultats Western blot indiquent que le knockdown de NKD1 favorise la dégradation d'Axin et augmente l'expression des protéines β-caténine et GSK-3β ; l'analyse d'enrichissement GSEA révèle que le knockdown de NKD1 augmente l'expression des protéines c-Myc et IDH2 ; l'inhibiteur de phosphorylation oxydative (IACS-010759) inhibe significativement la prolifération cellulaire, et le taux d'inhibition de la prolifération cellulaire est partiellement restauré dans le groupe combiné siNKD1 (P<0,05). L'analyse WGCNA montre que les modules TCGA-ME brown et GEO-ME blue sont fortement associés au phénotype du cancer du sein, et l'analyse combinée avec les bases de données indique que le miRNA ciblant NKD1 est miR-107, avec une corrélation négative entre l'expression de NKD1 et celle de miR-107. L'analyse des bases de données révèle une expression élevée de miR-107 dans les tissus de cancer du sein par rapport aux tissus normaux, et une association avec un mauvais pronostic des patients (P<0,05). L'expérience du rapporteur luciférase double confirme que la cible directe de miR-107 est le gène NKD1, avec une corrélation négative entre l'expression de miR-107 et NKD1. Par rapport au groupe de contrôle, le groupe transfecté uniquement avec l'inhibiteur de miR-107 présente une diminution du niveau de phosphorylation oxydative cellulaire, mais le niveau de phosphorylation oxydative est partiellement restauré dans le groupe co-transfecté avec l'inhibiteur de miR-107 et siNKD1 (P<0,05). Conclusion miR-107 favorise la phosphorylation oxydative mitochondriale des cellules du cancer du sein en activant la voie de signalisation Wnt/β-caténine par inhibition ciblée de NKD1.

关键词

phosphorylation oxydative;miR-107;NKD1;cancer du sein;voie de signalisation Wnt/β-caténine

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