丙泊酚通过HMGA2介导的Wnt/β-catenin通路抑制肝细胞癌的生长和侵袭

Propofol inhibits hepatocellular carcinoma growth and invasion through the HMGA2-mediated Wnt/β-catenin pathway.

作者信息Wei Ou, Jie Lv, Xiaohua Zou, Yin Yao, Jinli Wu, Jian Yang, Zhumei Wang, Yan Ma
PMID28565871
发布时间2017-05
DOI10.3892/etm.2017.4253

实验完整度

中

包含体外细胞实验(增殖、凋亡、侵袭)和过表达功能验证,但缺乏动物模型或临床样本验证。

主要模型

HepG2细胞系

重点核对

HepG2细胞培养条件(DMEM+10% FBS,37°C,5% CO2) 丙泊酚处理浓度(5、10、20 µg/ml)和时间(24小时) HMGA2过表达载体(HMGA2-pcDNA3.1)及转染方法(Lipofectamine® 2000) 核心蛋白检测:HMGA2、Wnt3a、β-catenin、Snail1、c-myc(Western blot)

摘要

丙泊酚是肿瘤手术中常用的静脉麻醉药。近期研究已证实丙泊酚对肝细胞癌(HCC)具有抗肿瘤作用;然而,其分子机制至今尚未阐明。本研究旨在探讨丙泊酚对HepG2细胞增殖、凋亡和侵袭的影响机制,重点关注高迁移率族蛋白AT-hook 2(HMGA2)介导的Wnt/β-catenin通路。用不同浓度的丙泊酚处理HepG2细胞24小时,通过蛋白质印迹法检测HMGA2、Wnt3a、β-catenin、Snail家族锌指1和c-myc的相对蛋白水平。将HMGA2-pcDNA3.1质粒转染至HepG2细胞以过表达HMGA2。分别通过MTT实验、流式细胞术和Transwell-基质胶侵袭实验检测细胞增殖、凋亡和侵袭。结果表明,丙泊酚以剂量依赖的方式抑制HMGA2表达和Wnt/β-catenin信号通路。丙泊酚能够抑制HepG2细胞的增殖和侵袭,并诱导细胞凋亡;然而,这些作用可被HMGA2过表达所减弱。丙泊酚处理HepG2细胞所抑制的Wnt/β-catenin信号也可被HMGA2过表达所逆转。总之,本研究为丙泊酚对HCC的抗肿瘤功能提供了一种新机制。据我们所知,本研究首次证明丙泊酚可下调HMGA2的表达,从而抑制Wnt/β-catenin通路,进而抑制HepG2细胞的增殖和侵袭并诱导其凋亡。

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
丙泊酚是否通过HMGA2介导的Wnt/β-catenin通路影响HCC细胞的增殖、凋亡和侵袭?
核心机制
丙泊酚下调HMGA2表达,抑制Wnt/β-catenin通路及其下游效应分子(Wnt3a、β-catenin、Snail1、c-myc),进而抑制细胞增殖和侵袭并诱导凋亡。
主要证据
Western blot显示丙泊酚剂量依赖性抑制HMGA2和Wnt/β-catenin通路表达;MTT、流式细胞术和Transwell实验显示丙泊酚抑制增殖和侵袭并诱导凋亡;HMGA2过表达可逆转这些效应。
研究意义
本研究首次阐明丙泊酚通过HMGA2介导的Wnt/β-catenin通路发挥抗HCC作用,为丙泊酚治疗HCC提供了新的分子机制,但需进一步体内研究验证。

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

验证丙泊酚对HMGA2表达的影响

检测丙泊酚是否影响HMGA2蛋白表达及其剂量依赖性

用不同浓度(5、10、20 µg/ml)丙泊酚处理HepG2细胞24小时,通过Western blot检测HMGA2蛋白水平。

2

验证丙泊酚对Wnt/β-catenin通路的影响

检测丙泊酚是否抑制Wnt/β-catenin信号通路及其剂量依赖性

用不同浓度(5、10、20 µg/ml)丙泊酚处理HepG2细胞24小时,通过Western blot检测Wnt3a、β-catenin、Snail1和c-myc的蛋白表达。

3

HMGA2过表达对丙泊酚抑制细胞增殖的影响

验证HMGA2是否介导丙泊酚对细胞增殖的抑制作用

将HMGA2-pcDNA3.1质粒转染至HepG2细胞,用20 µg/ml丙泊酚处理24、48、72、96小时,MTT实验检测细胞增殖。

4

HMGA2过表达对丙泊酚诱导细胞凋亡的影响

验证HMGA2是否介导丙泊酚诱导的细胞凋亡

将HMGA2-pcDNA3.1质粒转染至HepG2细胞,用20 µg/ml丙泊酚处理24小时,流式细胞术检测细胞凋亡率。

5

HMGA2过表达对丙泊酚抑制细胞侵袭的影响

验证HMGA2是否介导丙泊酚对细胞侵袭的抑制作用

将HMGA2-pcDNA3.1质粒转染至HepG2细胞,用20 µg/ml丙泊酚处理24小时,Transwell-基质胶侵袭实验检测细胞侵袭能力。

6

HMGA2过表达对丙泊酚抑制Wnt/β-catenin通路的影响

验证HMGA2是否介导丙泊酚对Wnt/β-catenin通路的抑制作用

将HMGA2-pcDNA3.1质粒转染至HepG2细胞,用20 µg/ml丙泊酚处理24小时,Western blot检测Wnt3a、β-catenin、Snail1和c-myc的蛋白表达。

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
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜尔贝科改良伊格尔培养基HyClone--
胎牛血清HyClone--
丙泊酚Corden Pharma S.p.A.--
脂质体转染试剂2000Invitrogen--
Opti-MEM™ I培养基Gibco--
N-STORM显微镜Nikon--
RIPA裂解液Sangon Biotech--
BCA蛋白定量试剂盒Sangon Biotech--
PVDF膜Merck Millipore--
牛血清白蛋白Amresco--
HMGA2抗体Abcamab52039
Wnt3a抗体Santa Cruz Biotechnologysc-136163
β-catenin抗体Santa Cruz Biotechnologysc-7199
Snail1抗体Cell Signaling Technology3895
c-myc抗体Abcamab52039
β-actin抗体Signalway Antibody40552
山羊抗小鼠IgG HRP偶联抗体Signalway AntibodyL3032-2
山羊抗兔IgG HRP偶联抗体Abcamab6721
ECL蛋白质印迹检测试剂盒Pierce Protein Biology--
Image-Pro Plus 6.0软件Media Cybernetics--
噻唑蓝Sigma-Aldrich--
二甲基亚砜----
酶标仪BioTek Instruments--
Annexin V-FITC/碘化丙啶凋亡检测试剂盒Kaiji Biological Inc.--
流式细胞仪Beckman Counter--
基质胶BD Biosciences--
Transwell小室Corning--
显微镜Nikon--
SPSS 19.0统计软件IBM SPSS--

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
HepG2细胞来源(ATCC);培养基为DMEM+10% FBS;培养条件为37°C、5% CO2
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and drug treatment
药物处理
丙泊酚浓度(5、10、20 µg/ml);处理时间(24小时)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and drug treatment; Results: Effect of propofol on the expression of HMGA2
细胞转染
转染试剂:Lipofectamine® 2000(5 µl);质粒:HMGA2-pcDNA3.1(100 ng);转染时间:6小时
阅读提示:Materials and methods: Cell transfection
Western blot
蛋白上样量(20 µg);一抗稀释比例:HMGA2 (1:800)、Wnt3a (1:400)、β-catenin (1:400)、Snail1 (1:500)、c-myc (1:800)、β-actin (1:1000);二抗稀释比例:1:2000或1:5000
阅读提示:Materials and methods: Western blot analysis
细胞增殖实验
细胞密度(2×10^4 cells/ml);MTT浓度(5 mg/ml);检测时间点(0、24、48、72、96小时)
阅读提示:Materials and methods: Cell proliferation assay
流式细胞术
细胞数量(5×10^5);Annexin V和PI染色时间(15分钟)
阅读提示:Materials and methods: Flow cytometry (FCM)
细胞侵袭实验
基质胶浓度(200 µg/ml);细胞密度(5×10^4 cells/ml);孵育时间(过夜)
阅读提示:Materials and methods: Cell invasion assay