过表达修饰的人TRβ1在体外和异种移植模型中抑制肝癌SK-hep1细胞的生长

Overexpression of modified human TRβ1 suppresses the growth of hepatocarcinoma SK-hep1 cells in vitro and in xenograft models.

作者信息Xiaoxiang Peng, Yuntao Zhou, Yanli Sun, Wei Song, Xiangying Meng, Chunling Zhao, Ronglan Zhao
PMID29679278
发布时间2018-12
DOI10.1007/s11010-018-3357-1

实验完整度

文章包含体外细胞功能实验(增殖、迁移、凋亡)和体内异种移植瘤模型,并通过RT-qPCR、Western blot、免疫组化等验证分子机制,证据层级独立。

主要模型

SK-hep1人肝癌细胞系(稳定表达TRβ1/m-TRβ1/空载体) BALB/c裸鼠异种移植瘤模型

重点核对

细胞系:SK-hep1,来源于中国科学院细胞库 T3处理浓度:10 nM 细胞接种密度:1×10⁴/mL(96孔板)、1×10⁶/孔(6孔板) 裸鼠分组及样本量:每组10只,接种4×10⁶细胞 肿瘤测量:接种后2周开始,每周测量3次,持续至第56天

摘要

关联研究表明TRβ1作为肿瘤抑制因子发挥作用。甲状腺激素受体通过高度保守的DNA结合域介导转录反应。我们先前通过将108-bp外显子序列引入野生型人TRβ1的DNA结合域相应位置,构建了人工修饰的人TRβ1。研究证实m-TRβ1具有功能,并能抑制乳腺癌MDA-MB-468细胞的体外增殖。为了了解m-TRβ1在肝脏肿瘤发展中的作用,我们采用功能获得的方法,在人肝癌细胞系SK-hep1(无内源性TRβ)中稳定表达TRβ基因,然后评估表达的TRβ对癌细胞增殖、迁移和肿瘤生长的影响。在3,5,3-三碘甲状腺原氨酸存在下,TRβ在SK-hep1细胞中的表达通过上调4-1BB、Caspase-3和Bak基因表达,下调Bcl-2基因表达,以及激活Caspase-3蛋白来抑制癌细胞增殖和阻碍肿瘤细胞迁移。TRβ在SK-hep1中的表达导致异种移植模型中肿瘤生长减少。此外,m-TRβ1的抗肿瘤作用强于TRβ1。这些数据表明m-TRβ1可作为肝细胞癌的肿瘤抑制因子,其作用显著优于TRβ1。

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
人工修饰的人TRβ1(m-TRβ1)在肝癌SK-hep1细胞中是否具有肿瘤抑制功能,以及其与野生型TRβ1相比效果如何?
核心机制
m-TRβ1通过上调4-1BB、Caspase-3和Bak基因表达,下调Bcl-2基因表达,并激活Caspase-3蛋白,从而促进细胞凋亡,抑制增殖和迁移。
主要证据
体外MTT、流式细胞术、伤口愈合实验显示m-TRβ1抑制增殖和迁移并促进凋亡;体内异种移植模型显示m-TRβ1显著减小肿瘤体积和重量;RT-qPCR和Western blot验证相关基因表达变化。
研究意义
研究表明m-TRβ1可作为肝细胞癌的肿瘤抑制因子,其作用优于TRβ1,为肝细胞癌治疗提供潜在靶点。

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

构建稳定表达TRβ的SK-hep1细胞系

通过慢病毒转导建立稳定表达TRβ1、m-TRβ1或空载体的SK-hep1细胞系,以研究TRβ过表达的作用。

以GV358慢病毒载体构建表达TRβ1和m-TRβ1,感染SK-hep1细胞,筛选稳定表达株,并通过Western blot和GFP荧光验证表达。

2

细胞增殖和凋亡检测

评估TRβ过表达对SK-hep1细胞增殖和凋亡的影响。

使用MTT法检测细胞增殖,Annexin V-FITC染色结合流式细胞术检测凋亡。

3

细胞迁移能力评估

评估TRβ过表达对SK-hep1细胞迁移能力的影响。

通过伤口愈合实验,测量细胞迁移距离。

4

凋亡相关基因和蛋白表达分析

探究TRβ过表达影响凋亡的分子机制。

使用RT-qPCR检测4-1BB、Bcl-2、Bak和Caspase-3的mRNA水平,Western blot检测相应蛋白表达,并使用试剂盒检测Caspase-3活性。

5

体内异种移植瘤模型验证

在体内验证TRβ过表达对肿瘤生长的影响。

将SK-hep1-TRβ1、SK-hep1-m-TRβ1和SK-hep1-Neo细胞接种至裸鼠皮下,监测肿瘤体积和重量,并通过免疫组化分析凋亡相关蛋白。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco--
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒Thermo Fisher--
NE-PER™核浆蛋白提取试剂Thermo Fisher--
甲状腺激素受体β1抗体Thermo Fisher--
GAPDH抗体Santa Cruz--
Bcl-2抗体Bioss--
4-1BB抗体Bioss--
Bak抗体Bioss--
Histone H3抗体Bioss--
活性Caspase-3抗体Bioss--
TRIzol总RNA提取试剂Takara--
In-Fusion™ PCR克隆试剂盒Takara--
实时荧光定量PCR检测试剂盒Takara--
M-MLV逆转录酶Invitrogen--
KOD-Plus-Ver聚合酶TOYOBO--
Caspase-3分光光度法检测试剂盒NANJING KEYGEN BIOTECH. CO., LTD--
MTT(3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴盐)Promega--
D-Hanks缓冲液----
BCA蛋白定量试剂盒PIERCE--
小动物活体成像系统Berthold Technologies--
Helper 1.0包装辅助质粒GeneChem--
Helper 2.0包装辅助质粒GeneChem--
HIV-1 p24抗原ELISA 2.0检测试剂盒----
胎牛血清----
PVDF膜----
柯达胶片Kodak--

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
细胞系建立
SK-hep1细胞来源、慢病毒感染MOI(10)、感染后时间(72小时)
阅读提示:Materials and methods - Construction of GV358-TRβ1 and GV358-m-TRβ1 vectors and Viral packaging
细胞增殖和凋亡实验
细胞接种密度、T3浓度(10 nM)、处理时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods - Cell proliferation and apoptosis assays
细胞迁移实验
细胞接种密度(1×10⁶/孔)、T3浓度(10 nM)、观察时间点(0, 8, 24, 36, 48小时)
阅读提示:Materials and methods - Wound healing assay
基因和蛋白表达分析
T3浓度(10 nM)、处理时间(48小时)、引物序列(见表1)、抗体稀释比例
阅读提示:Materials and methods - Real-time fluorescent quantitative PCR (RT-qPCR) and Western blot
动物实验
小鼠品系和性别、细胞接种量(4×10⁶)、肿瘤测量频率和时间点
阅读提示:Materials and methods - BALB/c nude mouse transplantation