槐耳通过抑制METTL3调节Wnt/β-catenin信号通路促进结直肠癌对奥沙利铂的敏感性

Huaier promotes sensitivity of colorectal cancer to oxaliplatin by inhibiting METTL3 to regulate the Wnt/β‑catenin signaling pathway.

作者信息Mingyi Huo, Zhixu Gao, Guizhen Wang, Zhiping Hou, Jining Zheng
PMID39513580
期刊Oncol Rep
发布时间2025-01
DOI10.3892/or.2024.8840

实验完整度

研究包含数据库分析、细胞功能实验(CCK-8、流式凋亡)、分子机制验证(Western blot、RT-qPCR、核质分离、免疫荧光),以及METTL3敲低和过表达及通路激动剂回补验证,但缺乏体内实验和第二株细胞系验证。

主要模型

HCT-8细胞系 HCT-8/L(HCT-8/L-OHP)耐药细胞系 NCM460正常结肠上皮细胞系

重点核对

METTL3在HCT-8/L耐药细胞中的表达水平(与HCT-8比较) si-METTL3敲低效率及对OXA敏感性的影响(IC50变化) METTL3过表达(pC-METTL3)后对OXA敏感性和Wnt/β-catenin通路的影响 Wnt通路激动剂AMBMP对METTL3敲低效应的回补作用 槐耳处理浓度(12 mg/ml)和OXA浓度梯度(0-40 μmol/l)

摘要

结直肠癌(CRC)在中国恶性肿瘤中的发病率和死亡率均位居第五。奥沙利铂(OXA)是临床治疗CRC的一线药物,但由于耐药性的发展,其抗肿瘤效果受限。本研究旨在探讨中药槐耳是否能通过影响METTL3的表达来调节Wnt/β-catenin信号通路,从而促进HCT-8/L细胞对OXA的敏感性。基于UCSC Xena和Gene Expression Omnibus数据库分析METTL3的表达。构建METTL3沉默和过表达模型,使用Cell Counting Kit-8和流式细胞术检测槐耳对HCT-8/L细胞活力和凋亡的影响。使用western blotting、逆转录定量PCR、核质分离和免疫荧光检测槐耳对METTL3、Pgp、Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白、凋亡相关蛋白及相关mRNA表达的影响。结果表明,METTL3高表达的患者总生存期较短。耐药CRC细胞中METTL3表达水平显著升高。沉默METTL3通过抑制Wnt/β-catenin信号通路促进CRC细胞凋亡并增加其对OXA的敏感性。槐耳下调METTL3表达,从而通过抑制Wnt/β-catenin信号通路促进耐药CRC细胞凋亡并增加其对OXA的敏感性。

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
槐耳能否通过调节METTL3表达影响Wnt/β-catenin信号通路,从而促进结直肠癌耐药细胞对奥沙利铂的敏感性?
核心机制
槐耳下调METTL3表达,抑制Wnt/β-catenin信号通路,减少P-gp表达,从而促进耐药CRC细胞凋亡并增加对奥沙利铂的敏感性。
主要证据
数据库分析显示METTL3高表达与较短的总体生存期相关;在HCT-8/L细胞中敲低METTL3通过抑制Wnt/β-catenin通路促进凋亡并增加OXA敏感性;槐耳处理下调METTL3并抑制Wnt/β-catenin通路,而过表达METTL3可部分逆转槐耳的作用。
研究意义
本研究为使用中药槐耳治疗结直肠癌化疗耐药提供了理论基础。

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

数据库分析与临床相关性验证

分析METTL3在结直肠癌中的表达及其与预后和化疗耐药的相关性。

基于UCSC Xena数据库的TCGA数据比较CRC组织与正常组织中METTL3表达;利用GSE17536数据集分析METTL3表达与总生存期的关系;利用GSE28702数据集比较FOLFOX化疗敏感与耐药患者肿瘤组织中METTL3表达。

2

耐药细胞模型的建立与验证

验证HCT-8/L细胞为OXA耐药模型,并比较METTL3和P-gp表达。

CCK-8法测定HCT-8和HCT-8/L细胞对OXA的IC50;Western blot和RT-qPCR检测METTL3和P-gp的蛋白及mRNA表达。

3

METTL3敲低对OXA敏感性和Wnt/β-catenin通路的影响

明确METTL3在调节OXA敏感性和Wnt/β-catenin通路中的作用。

在HCT-8/L细胞中转染si-METTL3#1/#2或si-NC,通过CCK-8检测细胞活力,流式检测凋亡,Western blot和RT-qPCR检测相关蛋白和mRNA表达,免疫荧光和核质分离检测β-catenin核转位。

4

Wnt/β-catenin通路激动剂回补验证

验证METTL3敲低对OXA敏感性的影响是否通过抑制Wnt/β-catenin通路介导。

在METTL3敲低细胞中加入Wnt激动剂AMBMP,检测细胞凋亡、相关蛋白和mRNA表达及β-catenin核转位变化。

5

槐耳对METTL3表达和细胞活力的影响

评估槐耳对HCT-8/L细胞活力及METTL3表达的影响。

CCK-8法检测不同浓度槐耳处理24和48 h后的细胞活力;Western blot检测不同浓度槐耳处理后METTL3蛋白表达。

6

槐耳对OXA敏感性和Wnt/β-catenin通路的影响

验证槐耳能否通过下调METTL3增强OXA敏感性并抑制Wnt/β-catenin通路。

HCT-8/L细胞经槐耳处理和/或OXA处理,CCK-8检测细胞活力,流式检测凋亡,Western blot和RT-qPCR检测METTL3、P-gp、Wnt/β-catenin和凋亡相关蛋白表达,免疫荧光和核质分离检测β-catenin核转位。

7

METTL3过表达联合槐耳处理的机制验证

证实槐耳通过下调METTL3来抑制Wnt/β-catenin通路并增强OXA敏感性。

在HCT-8/L细胞中转染pC-METTL3或pC-NC,并联合槐耳处理,检测细胞凋亡、相关蛋白和mRNA表达及β-catenin亚细胞定位。

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
槐耳Qidong Gaitianli Pharmaceutical Co., Ltd.--
奥沙利铂MedChemExpress--
Wnt激动剂1 (AMBMP)Selleck Chemicals--
RPMI-1640培养基Procell Life Science & Technology Co., Ltd.--
胎牛血清Procell Life Science & Technology Co., Ltd.--
NCM460细胞Guangzhou Jennio Biotech Co., Ltd.JNO-H0138
HCT-8细胞Procell Life Science & Technology Co., Ltd.PC193
HCT-8/L-OHP细胞Shanghai Aolu Biotechnology--
si-METTL3#1Guangzhou RiboBio Co., Ltd.--
si-METTL3#2Guangzhou RiboBio Co., Ltd.--
si-NCGuangzhou RiboBio Co., Ltd.--
PCMV3质粒SinoBiological--
Lipofiter 3.0转染试剂HanBio Biotechnology Co., Ltd.--
CCK-8试剂盒APeXBIO Technology LLC--
TritonX-100Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.--
牛血清白蛋白Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.--
抗β-catenin抗体Cell Signaling Technology, Inc.8814S
山羊抗兔IgG Alexa Fluor 488ABclonal Biotech Co., Ltd.AS053
DAPI----
RIPA细胞裂解液Report Biotech--
BCA蛋白浓度测定试剂盒Shandong Sparkjade Scientific Instruments Co., Ltd.--
PVDF膜MilliporeSigma--
抗METTL3抗体ABclonal Biotech Co., Ltd.A19079
抗P-gp抗体Cell Signaling Technology, Inc.13342S
抗Wnt 3a抗体BIOSSbs-1700R
抗β-catenin抗体Cell Signaling Technology, Inc.8814S
抗Bax抗体ABclonal Biotech Co., Ltd.A0207
抗Bcl-2抗体ABclonal Biotech Co., Ltd.A0208
抗Caspase3抗体Proteintech Group, Inc.19677-1-AP
抗β-catenin抗体ABclonal Biotech Co., Ltd.AC026
抗Histone H3抗体Affinity BiosciencesAF0863
HRP标记的山羊抗兔IgG (H+L)ABclonal Biotech Co., Ltd.AS014
ECL化学发光试剂Biosharp Life Sciences--
TRIzol试剂Biosharp Life Sciences--
SPARKscript II ALL-in-one RT SuperMixShandong Sparkjade Scientific Instruments Co., Ltd.--
SYBR Green qPCR MixShandong Sparkjade Scientific Instruments Co., Ltd.--
Annexin V-FITC/PI双染凋亡检测试剂盒APeXBIO Technology LLC--
BD FACSCalibur流式细胞仪BD Biosciences--
核蛋白与胞浆蛋白提取试剂盒Applygen Technologies, Inc.--

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
细胞培养与耐药模型
HCT-8/L(HCT-8/L-OHP)细胞为耐药模型,需确认其耐药特性;HCT-8和NCM460细胞来源及培养条件(RPMI-1640+10% FBS,37°C,5% CO2)。
阅读提示:Materials and methods 中的 Cell lines and cell culture
METTL3敲低与过表达
siRNA序列(si-METTL3#1、si-METTL3#2)和转染试剂Lipofiter 3.0,转染浓度(2.5 μg/well质粒),转染时间48 h;需验证敲低和过表达效率。
阅读提示:Materials and methods 中的 Cell transfection;Figure 2A和B,Figure 6A和B
OX A敏感性检测
OXA浓度梯度(0、5、10、20、30、40 μmol/l),处理时间24和48 h;细胞接种密度约3000 cells/well;CCK-8检测方法(450 nm)。
阅读提示:Materials and methods 中的 Cell viability assay;Figure 1E、2C
槐耳处理
槐耳母液制备(2 g溶于20 ml RPMI-1640,0.22 μm过滤),使用浓度(0-18 mg/ml,后续实验用12 mg/ml);处理时间24和48 h。
阅读提示:Materials and methods 中的 Chemicals;Figure 4A
Wnt/β-catenin通路验证
Wnt激动剂AMBMP的使用浓度;免疫荧光检测β-catenin核转位;核质分离步骤。
阅读提示:Materials and methods 中的 Chemicals、Immunofluorescence、Nuclear cytoplasmic separation;Figure 3D-E、5E-F、6F-G