酸性胃蛋白酶通过糖酵解影响喉癌细胞生长和侵袭

Acidic Pepsin Affects Laryngeal Carcinoma Cell Growth and Invasion Through Glycolysis

作者信息Ding-Li Yu, Ke-Da Li, Yang-Yang Bao, Zi-Ming Fu, Jun Fan, Shui-Hong Zhou
PMID39082884
发布时间2024-11
DOI10.1002/ohn.917

实验完整度

包含体外细胞实验,涉及功能性验证(增殖、迁移、侵袭、克隆形成)和机制验证(Glut-1、糖酵解),但缺乏动物模型及临床样本验证,实验层级单一。

主要模型

TU212喉癌细胞系 TU686喉癌细胞系

重点核对

细胞系:TU212和TU686 处理:酸性胃蛋白酶(0.1 mg/mL,pH 3.0,15分钟,每日3次,共5天) 抑制剂:2-DG(D8375) 基因敲低:Glut-1 siRNA 检测指标:Glut-1表达、18F-FDG摄取、乳酸分泌、细胞活力、Ki67、迁移、侵袭、克隆形成

摘要

目的:酸性胃蛋白酶在喉癌中的致病机制尚不清楚。本研究探讨酸性胃蛋白酶是否影响喉癌细胞中Glut-1的表达和糖酵解活性,以及是否通过糖酵解在这些细胞的生长和迁移中发挥作用。研究设计:体外研究。环境:大学附属医院。方法:用酸性胃蛋白酶和2-脱氧-d-葡萄糖(2-DG)处理喉癌TU212和TU686细胞,然后用Glut-1小干扰RNA(siRNA)转染。通过放射免疫计数器检测葡萄糖摄取,通过乳酸试剂盒检测乳酸分泌,通过蛋白质印迹检测Glut-1表达。分别使用细胞计数试剂盒-8、Transwell小室和克隆形成实验评估细胞活力、迁移和侵袭以及克隆形成。结果:与对照组相比,酸性胃蛋白酶显著增加喉癌细胞中Glut-1的表达(P < .01)。与对照组相比,它还显著增强18F-氟脱氧葡萄糖(Cin/Cout)摄取、乳酸分泌、细胞活力、迁移、侵袭和克隆形成(P < .01)。糖酵解抑制剂2-DG和Glut-1 siRNA显著逆转了酸性胃蛋白酶对喉癌细胞的作用(P < .01)。结论:酸性胃蛋白酶通过上调Glut-1从而促进糖酵解来增强喉癌细胞的生长和迁移。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
酸性胃蛋白酶是否通过上调Glut-1促进糖酵解,进而影响喉癌细胞的生长和迁移?
核心机制
酸性胃蛋白酶通过上调Glut-1表达,促进糖酵解(增加葡萄糖摄取和乳酸分泌),从而增强喉癌细胞的生长、迁移和侵袭。
主要证据
体外实验中,酸性胃蛋白酶处理TU212和TU686细胞后,Glut-1表达、18F-FDG摄取、乳酸分泌、细胞活力、Ki67表达、迁移、侵袭和克隆形成均显著增加;Glut-1 siRNA和2-DG可逆转这些效应。
研究意义
研究提示喉咽反流是喉癌的病因因素,胃蛋白酶在其发生发展中起关键作用,有效控制LPR和减轻胃蛋白酶对喉组织的损伤可能部分预防喉癌,为未来预防和治疗提供新理论依据。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

酸性胃蛋白酶处理模型

建立酸性胃蛋白酶刺激喉癌细胞的体外模型,并检测其对Glut-1表达和糖酵解的影响。

TU212和TU686细胞用酸性培养基(pH=3.0)加或不加0.1 mg/mL胃蛋白酶处理,15分钟/次,每日3次,共5天,检测Glut-1表达、18F-FDG摄取和乳酸分泌。

2

抑制Glut-1表达

验证酸性胃蛋白酶促进糖酵解的作用是否依赖于Glut-1。

将Glut-1 siRNA转染至TU212和TU686细胞,在酸性胃蛋白酶存在或不存在下,检测Glut-1表达、18F-FDG摄取和乳酸分泌。

3

功能表型检测

评估酸性胃蛋白酶对细胞增殖、迁移、侵袭和克隆形成的影响,并检测Glut-1 siRNA和2-DG是否逆转这些作用。

在相应处理后,分别使用CCK-8试剂盒、Ki67免疫荧光、Transwell小室(有或无Matrigel)和克隆形成实验检测细胞活力、增殖、迁移、侵袭和克隆形成能力。

4

糖酵解抑制作用验证

验证糖酵解抑制剂2-DG能否阻断酸性胃蛋白酶诱导的糖酵解和细胞功能增强。

在酸性胃蛋白酶存在下,加入2-DG处理,检测18F-FDG摄取、乳酸分泌,以及细胞活力、迁移、侵袭和克隆形成。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证分子表达变化
验证糖酵解活性
基因敲低

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜氏改良Eagle培养基----
胎牛血清Procell164210-500
青霉素/链霉素ProcellPB180120
胃蛋白酶Sigma-Aldrich--
2-脱氧-d-葡萄糖Sigma-AldrichD8375
18F-氟脱氧葡萄糖Sigma-AldrichF5006
乳酸检测试剂盒Shanghai Enzyme-Linked--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白检测试剂盒BeyotimeP0012S
GAPDH抗体AffinityAF7021
Glut-1抗体AffinityAf6731
HRP标记的山羊抗兔IgGWuhan Boster Biological Technology LtdBA1054
增强化学发光检测试剂盒BeyotimeP0018
细胞计数试剂盒-8----
Ki67抗体AffinityAF0198
山羊抗兔IgG Fluor594偶联物AffinityS0006
4',6-二脒基-2-苯基吲哚BeyotimeC1002
Triton X-100----
基质胶Corning354234
结晶紫Sigma-AldrichC0775
瑞氏-吉姆萨染液SolarbioG1020

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
细胞系:TU212和TU686;培养基:DMEM+10%FBS+1%P/S;培养条件:37°C、5% CO2;酸性培养基pH=3.0
阅读提示:Materials and Methods: Cell Culture
酸性胃蛋白酶处理
胃蛋白酶浓度:0.1 mg/mL;处理频率:每日3次,每次15分钟,持续5天;pH=3.0
阅读提示:Materials and Methods: Glucose Uptake Detection
Glut-1敲低
siRNA序列(未明确);siRNA浓度(未明确);转染试剂:Lipofectamine 2000;转染时间:6小时
阅读提示:Materials and Methods: Glut-1 siRNA Transfection
糖酵解抑制
2-DG浓度(未明确);处理时间(未明确)
阅读提示:Materials and Methods: Glucose Uptake Detection
功能检测
CCK-8:细胞密度1×10^4/mL,加10μL CCK-8,孵育2小时;Ki67:一抗1:200,二抗1:200;Transwell:基质胶(有无),细胞数(未明确),培养24小时;克隆形成:500细胞/孔
阅读提示:Materials and Methods: CCK-8 Detection, Ki67 Detection, Cell Migration and Invasion, Clonogenic Assay