STK25通过STRN/AMPK/ACC1通路增强肝细胞癌进展

STK25 enhances hepatocellular carcinoma progression through the STRN/AMPK/ACC1 pathway.

作者信息Yichao Zhang, Junhui Xu, Zhendong Qiu, Yongjun Guan, XiaoYi Zhang, Xin Zhang, Dongqi Chai, Chen Chen, Qinyong Hu, Weixing Wang
PMID34986838
发布时间2022-01-05
DOI10.1186/s12935-021-02421-w

实验完整度

包含患者样本免疫组化、公共数据库预后分析、细胞功能实验(增殖、凋亡、迁移、侵袭)、脂质代谢检测(油红O、Western blot)、分子机制验证(Co-IP、救援实验)以及体内异种移植模型验证,多层次证据支持结论。

主要模型

HCC患者肝组织样本 HepG2、Huh7、SMMC-7721细胞系 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型

重点核对

STK25敲低和过表达的验证(qRT-PCR、Western blot) 细胞功能实验条件(CCK-8增殖、流式凋亡、伤口愈合、Transwell侵袭) 脂质代谢通路蛋白表达(p-AMPK、ACC1、ACLY) STK25与STRN相互作用(co-IP、IHC共定位) 体内实验条件(HepG2-shSTK25细胞皮下注射5×10^6于5周龄雄BALB/c裸鼠)

摘要

背景:丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶25(STK25)在调节葡萄糖和胰岛素稳态以及异位脂质积累中发挥重要作用。它直接影响非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的进展和预后。然而,STK25对肝细胞癌(HCC)脂质代谢的影响仍未探索。本研究旨在探讨STK25在HCC中的作用并阐明其潜在机制。方法:采用免疫组织化学法检测HCC患者肝组织中STK25的表达,并使用公共数据集作为补充材料预测STK25的表达和HCC患者的预后。通过STRING数据库、免疫组织化学和Western blot分析确定STK25与striatin(STRN)之间的相互作用。通过KEGG数据库和Western blot检测所涉及的信号通路。此外,通过伤口愈合实验、Transwell侵袭实验和油红O染色检测HCC细胞的生物学行为。最后,通过异种移植模型再次验证。结果:STK25在HCC患者中高表达,并与不良预后相关。STK25敲低抑制HCC细胞侵袭和增殖,促进凋亡。一致地,STK25敲低在异种移植小鼠模型中抑制肿瘤生长。此外,STK25缺失通过下调脂质代谢信号通路减少脂质合成、能量储备和上皮间质转化(EMT)。STRN可以逆转脂质代谢的变化。结论:我们的结果表明,STK25与STRN相互作用,通过脂质代谢重编程调节能量储备和EMT。因此,STK25的高表达可能与HCC患者和不良预后相关,这暗示STK25可能成为癌症治疗中脂质代谢的潜在靶点。

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
STK25在肝细胞癌(HCC)中的表达及其对脂质代谢的影响和潜在分子机制是什么?
核心机制
STK25通过与STRN相互作用,抑制AMPK磷酸化,进而上调ACC1和ACLY表达,促进脂质合成和EMT,从而增强HCC进展。
主要证据
基于患者样本免疫组化、公共数据库预后分析、细胞功能实验(CCK-8、流式、伤口愈合、Transwell)、Western blot、Co-IP、油红O染色及异种移植小鼠模型,证明STK25高表达与不良预后相关,敲低STK25抑制肿瘤生长并降低脂质代谢相关蛋白。
研究意义
STK25可能成为癌症治疗中脂质代谢的潜在靶点,为HCC治疗提供新方向。

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

临床样本与数据库分析

评估STK25在HCC组织中的表达及其与预后的关联。

收集HCC患者肝组织,通过免疫组化检测STK25表达;下载TCGA、GEO等数据库进行表达和预后分析。

2

体外细胞功能实验

验证STK25对HCC细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响。

通过shRNA敲低STK25,进行CCK-8增殖、流式凋亡、伤口愈合和Transwell侵袭实验。

3

分子机制验证

探究STK25与STRN相互作用及其对AMPK/ACC1通路的影响。

通过Co-IP验证STK25与STRN结合;Western blot检测AMPK通路蛋白表达;进行救援实验(过表达STRN)。

4

脂质代谢与EMT评估

评估STK25对脂质积累和EMT标志物的影响。

通过油红O染色观察脂滴积累;Western blot检测EMT相关蛋白(E-cadherin、N-cadherin、Snail、Vimentin)。

5

体内异种移植模型验证

验证STK25在体内对肿瘤生长、脂质代谢和EMT的影响。

将HepG2-shSTK25和sh-Control细胞皮下注射至裸鼠,监测肿瘤生长,进行免疫组化和Western blot分析。

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Servicebio--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素----
Attractene转染试剂QIAGEN--
YPH EASY spin组织/细胞RNA快速提取试剂盒YPH--
ReverTra Ace cDNA逆转录试剂盒Toyobo--
RIPA裂解液Beyotime--
ECL化学发光试剂BeyotimeP0018FS
CCK-8试剂盒DojindoCK04
PE Annexin V凋亡检测试剂盒(含7-AAD)BD Biosciences--
油红O工作液SolarbioLOT:2018029
含DAPI的封片剂Abcamab104139
抗YSK1抗体Santa Cruzsc-271196
抗STRN抗体ABclonalA7734
抗E-cadherin抗体Proteintech20874-1-AP
抗N-cadherin抗体Proteintech22018-1-AP
抗Ki67抗体Biossbam-33070M
山羊抗小鼠/兔HRP二抗Maxim Biotech--
驴抗兔IgG H&L (Alexa Fluor 488)Abcamab150073
驴抗山羊IgG H&L (Alexa Fluor 594)Thermo Fisher ScientificA-11058
抗AMPK-α1抗体BeyotimeAF1627
抗p-AMPK抗体Abcamab133448
抗ACC1抗体Proteintech21923-1-AP
抗ATP柠檬酸裂解酶抗体Abcamab40793
抗β-actin抗体ServicebioGB11001
抗snail抗体Proteintech13099-1-AP
抗vimentin抗体Proteintech10366-1-AP
HRP标记的山羊抗兔IgGServicebioGB23303
HRP标记的山羊抗小鼠IgGServicebioGB23301
BALB/c裸鼠Beijing Vital River Laboratory Animal Technology--
酶标仪PerkinElmer--
相差显微镜QIMAGINGMicroPublisher 5.0 RTV
抗STRN (6)抗体Santa Cruzsc-136084

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
患者样本收集
患者纳入标准(病理确诊、未接受术前治疗),排除标准(脂质代谢异常、其他肿瘤),伦理批准和知情同意。
阅读提示:Materials and methods: Human samples
数据挖掘与分析
数据库来源(GEPIA、HCCDB、TCGA、CCLE、GEO),筛选标准(|logFC|≥1, adj.P<0.05),统计方法(Cox回归、Kaplan-Meier)。
阅读提示:Materials and methods: Data mining and collection; Results: General data analysis
细胞培养与转染
细胞系来源(ATCC),培养基(DMEM+10%FBS),转染试剂(Attractene),shRNA质粒(GeneChem),筛选(嘌呤霉素)。
阅读提示:Materials and methods: Cell lines and cell culture, Plasmid transfections
体外功能实验
细胞增殖(CCK-8,培养时间0-96h),凋亡(Annexin V/7-AAD),迁移(伤口愈合0h/24h),侵袭(Transwell 18h,细胞数5×10^5)。
阅读提示:Materials and methods: Cell viability assay, Detection of cell apoptosis, Wound healing assay, Transwell invasion assay
分子机制验证
蛋白质检测(Western blot,抗体稀释比例),Co-IP条件(20μg STRN,1h孵育),救援实验(过表达STRN或使用AMPK抑制剂)。
阅读提示:Materials and methods: Western blot analysis, In vitro pull-down assay; Results: STK25 interacts with STRN
体内实验
动物品系(BALB/c裸鼠),细胞注射量(~5×10^6),肿瘤测量频率(每周两次),实验时长(4周)。
阅读提示:Materials and methods: Xenograft model; Results: Inhibition of STK25 suppresses tumor growth