SMYD3相关通路参与莱菔硫烷对胃癌细胞的抗肿瘤作用

SMYD3-associated pathway is involved in the anti-tumor effects of sulforaphane on gastric carcinoma cells.

作者信息Qing-Qing Dong, Qiu-Tong Wang, Lei Wang, Ya-Xin Jiang, Mei-Ling Liu, Hai-Jie Hu, Yong Liu, Hao Zhou, Hong-Peng He, Tong-Cun Zhang, Xue-Gang Luo
PMID30263847
发布时间2018-03-22
DOI10.1007/s10068-018-0337-x

实验完整度

包含体外细胞实验(增殖、周期、凋亡、迁移)、qRT-PCR、Western blot、荧光素酶报告实验及过表达/敲低验证,但缺乏动物模型和临床样本验证。

主要模型

人胃癌细胞系MGC803 人胃癌细胞系AGS

重点核对

SFN处理浓度:0、2、8、32 μM SFN处理时间:24-48小时 SMYD3过表达质粒pcDNA3.1-SMYD3转染 细胞周期和凋亡分析方法:流式细胞术 细胞活力检测方法:MTT法

摘要

莱菔硫烷(SFN)是一种来源于十字花科蔬菜的天然化合物,已被证明具有有效的抗癌活性。SMYD3是一种组蛋白甲基转移酶,与癌细胞的增殖和迁移密切相关。本研究表明,SFN能够剂量依赖性地诱导细胞周期阻滞、刺激凋亡,并抑制胃癌细胞的增殖和迁移。伴随这些抗癌作用,SMYD3及其下游基因肌球蛋白调节轻链9和富含半胱氨酸的血管生成诱导因子61被SFN下调。此外,通过转染过表达SMYD3能够废除SFN的作用,提示SMYD3可能是SFN的重要介导因子。据我们所知,这是首次描述SMYD3在SFN抗癌作用中的角色。这些发现可能为利用富含SFN的十字花科蔬菜开发新型抗癌药物和功能性食品提供思路。关键词:莱菔硫烷,SET和MYND结构域包含蛋白3,细胞周期,凋亡,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
SMYD3在莱菔硫烷(SFN)对胃癌细胞抗肿瘤效应中的作用是什么?
核心机制
SFN通过转录和转录后水平下调SMYD3及其下游基因CYR61和MYL9,从而发挥抗肿瘤作用。
主要证据
在MGC803和AGS细胞中,SFN剂量依赖性抑制增殖、诱导周期阻滞和凋亡,并下调SMYD3、CYR61和MYL9的mRNA和蛋白水平;过表达SMYD3可逆转SFN的抗增殖和促凋亡效应。
研究意义
首次报道SMYD3在SFN抗癌作用中的作用,为开发基于SFN的新型抗癌药物和功能性食品提供理论依据。

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

评估SFN对胃癌细胞增殖、周期和凋亡的影响

验证SFN的体外抗肿瘤活性。

使用MGC803和AGS细胞,以不同浓度SFN处理,通过MTT法检测细胞活力,流式细胞术分析细胞周期和凋亡。

2

检测SFN对SMYD3及其家族成员的表达影响

明确SFN是否调控SMYD3的转录水平。

通过qRT-PCR检测SFN处理后SMYD1、SMYD2、SMYD3的mRNA水平。

3

分析SFN对SMYD3启动子和3'UTR活性的影响

探究SFN对SMYD3转录和转录后调控。

利用荧光素酶报告基因实验检测SFN对SMYD3启动子和3'UTR活性的作用。

4

检测SFN对SMYD3下游基因CYR61和MYL9表达的影响

验证SFN对SMYD3下游信号通路的作用。

通过qRT-PCR和Western blot检测SFN处理后CYR61和MYL9的mRNA和蛋白水平。

5

验证SMYD3过表达或敲低对SFN效应的影响

确认SMYD3在SFN抗肿瘤作用中的必要性。

转染SMYD3过表达质粒或siRNA后,检测SFN对细胞增殖、周期、凋亡和迁移的影响。

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。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基Gibco--
胎牛血清PAA--
莱菔硫烷Yuanye--
Turbofect转染试剂Thermo--
MTT试剂Solarbio--
二甲基亚砜Solarbio--
酶标仪BiotekSynergy4
碘化丙啶----
核糖核酸酶----
Accuri C6流式细胞仪Accuri--
膜联蛋白V----
TRIzol试剂----
SYBR Green PCR预混液Bio-Rad--
StepOne™实时荧光定量PCR检测系统Applied Biosystems--
SMYD3抗体Abcamab187149
CYR61抗体Biossab24448
MYL9抗体Biossab191393
GAPDH抗体UtibodyUM4002
IR DyeTM-800偶联二抗Li-Cor--
Odyssey™红外成像系统Gene Company--
PVDF膜----
GraphPad Prism统计软件GraphPadv5.0

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
细胞培养与处理
细胞系:MGC803和AGS;培养基:RPMI-1640(含10% FBS、100 U/mL青霉素和100 μg/mL链霉素);培养条件:37°C、5% CO2;SFN浓度:0、2、8、32 μM;处理时间:24-48小时。
阅读提示:见Materials and methods中的Cell culture and transient transfection部分
细胞活力检测
MTT法:细胞接种于96孔板,SFN处理24-48小时,MTT浓度5 mg/mL,每孔10 μL,孵育4小时,DMSO溶解,570 nm检测(630 nm参考)。
阅读提示:见Materials and methods中的Cell viability assay部分
细胞周期和凋亡分析
流式细胞术:细胞经SFN处理24小时,固定、PI染色(周期),Annexin V/PI双染(凋亡)。
阅读提示:见Materials and methods中的Cell cycle analysis和Cell apoptosis analysis部分
基因表达检测
qRT-PCR引物序列、PCR条件(95°C 5分钟,30个循环:95°C 30秒,54-56°C 30秒,72°C 30秒,最后72°C 10分钟);Western blot抗体稀释比例。
阅读提示:见Materials and methods中的Quantitative real-time PCR analysis和Western blot analysis部分
SMYD3过表达/敲低
转染试剂:Turbofect(Thermo);质粒:pcDNA3.1-SMYD3;siRNA序列:5'-CCCAGTATCTCTTTGCTCAATCAC-3'和5'-TTACGGGTGTTGAAGGT-3'。
阅读提示:见Materials and methods中的Cell culture and transient transfection部分
细胞迁移检测
划痕实验:6孔板细胞融合后划痕,PBS洗3次,SFN处理0、24、48、72小时,显微镜观察。
阅读提示:见Materials and methods中的Cell migration assay部分