TKT通过RBKS调节磷酸戊糖途径促进AML进展中的上皮间质转化。

TKT regulates the pentose phosphate pathway via RBKS to promote epithelial-mesenchymal transition during AML progression.

作者信息Feifan Li, Jiaqi Liu, Yinghua Geng, Lin Liu, Jun Li, Lianfang Pu, Zhongli Hu, Yanli Yang
PMID40531362
发布时间2025-10
DOI10.1007/s10863-025-10064-z

实验完整度

研究包含多个证据层级:患者样本表达分析、多种AML细胞系体外功能实验、裸鼠体内成瘤实验、Co-IP验证蛋白互作、代谢物检测和机制验证(敲低RBKS或加入R5P回补实验),并且包含功能验证和机制验证。

主要模型

KG-1细胞 HL60、U937、THP-1、KY821细胞系 NOD/SCID裸鼠移植瘤模型 AML患者骨髓样本

重点核对

RBKS和TKT在AML患者及细胞系中表达升高,使用RT-PCR和Western blot验证 KG-1细胞中敲低或过表达RBKS/TKT后,检测细胞活力(CCK-8)、凋亡(流式)、迁移和侵袭(Transwell)、增殖(EDU)的变化 体内实验:将稳定转染的KG-1细胞皮下注射NOD/SCID裸鼠,观察肿瘤生长(体积和重量) Co-IP验证TKT与RBKS的相互作用 敲低RBKS可逆转TKT过表达的表型,加入R5P可逆转TKT敲低的表型

摘要

急性髓系白血病是一种危及生命的疾病。研究表明TKT表达升高与恶性肿瘤的进展密切相关。然而,TKT在AML发病机制中的作用仍需进一步阐明。在这里,我们发现在AML患者和AML细胞中TKT的表达水平升高。在AML细胞中过表达TKT显著促进细胞的增殖、迁移和侵袭,而敲低TKT则产生相反的效果。在机制上,我们证明了TKT位于RBKS的上游,且TKT通过RBKS促进AML细胞的生长。此外,我们的数据表明TKT通过RBKS调节磷酸戊糖途径。值得注意的是,我们证明了磷酸戊糖途径对AML细胞的上皮-间质转化(EMT)程序至关重要。综上所述,本研究揭示了TKT促进AML进展的分子机制,即TKT通过RBKS调节磷酸戊糖途径从而促进EMT。我们的结果表明,TKT可能是AML治疗的一个新的治疗靶点。

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
TKT在AML发病机制中的作用及其分子机制是什么?
核心机制
TKT通过RBKS调节磷酸戊糖途径(PPP),进而促进AML细胞的上皮-间质转化(EMT),从而促进AML进展。
主要证据
在AML患者和细胞系中TKT和RBKS表达升高;TKT过表达促进AML细胞增殖、迁移、侵袭并抑制凋亡,敲低效果相反;Co-IP证明TKT与RBKS结合;TKT通过RBKS调节PPP代谢物水平;敲低RBKS或加入R5P可逆转TKT过表达或敲低引起的细胞表型和PPP变化;体内实验证实TKT/RBKS促进肿瘤生长。
研究意义
该研究揭示了TKT在AML中的新机制,提示TKT可能作为AML治疗的新靶点。

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

检测RBKS在AML中的表达

探究RBKS在AML患者和细胞系中的表达情况。

使用GEPIA数据库分析RBKS mRNA水平,Starbase预测生存曲线,RT-PCR和Western blot检测AML患者骨髓样本和多种AML细胞系中RBKS的表达。

2

RBKS体外功能实验

验证RBKS对AML细胞生长的影响。

在KG-1细胞中敲低或过表达RBKS,检测细胞活力、凋亡、迁移、侵袭和增殖。

3

RBKS体内功能实验

验证RBKS在体内对肿瘤生长的影响。

将稳定转染的KG-1细胞注射到NOD/SCID裸鼠皮下,观察肿瘤生长,并检测肿瘤组织中RBKS表达、增殖和凋亡。

4

验证TKT与RBKS的相互作用

确定TKT是否与RBKS直接结合。

使用STRING数据库预测RBKS的相互作用蛋白,并通过Co-IP验证TKT与RBKS的结合。

5

检测TKT在AML中的表达

探究TKT在AML患者和细胞系中的表达情况。

RT-PCR和Western blot检测AML患者骨髓样本和多种AML细胞系中TKT的表达。

6

TKT体外功能实验及下游机制验证

验证TKT对AML细胞生长的影响,并确定是否通过RBKS发挥作用。

在KG-1细胞中敲低或过表达TKT,或同时进行TKT过表达和RBKS敲低,检测细胞活力、凋亡、迁移、侵袭和增殖,并检测RBKS表达。

7

验证TKT调控PPP

探究TKT对磷酸戊糖途径(PPP)的影响及其是否通过RBKS介导。

检测TKT过表达或敲低后PPP相关代谢物水平,并在TKT敲低的同时加入R5P,观察代谢物及细胞表型的变化。

8

验证TKT/RBKS调控EMT

探究TKT、RBKS和PPP对AML细胞EMT的影响。

检测TKT、RBKS表达改变后EMT相关蛋白的表达,并在体内肿瘤组织中检测Vimentin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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
兔抗肌动蛋白抗体ServicebioGB11001
兔抗TKT抗体Proteintech11039-1-AP
兔抗RBKS抗体Abcamab228850
兔抗Ki67抗体Abcamab15580
兔抗Snail抗体Biossbs-1371R
兔抗E-钙黏蛋白抗体Proteintech20874-1-AP
小鼠抗波形蛋白抗体Proteintech60330-1-Ig
山羊抗兔IgG-HRPBiosharpBL003A
小鼠抗兔IgG-HRPBiosharpBL001A
CCK-8试剂盒BiosharpBS350A
EDU试剂盒BeyotimeC0071S
TUNEL试剂盒BeyotimeC1098
RT-PCR试剂盒KechuangdaKCD-M1003
qPCR试剂盒KechuangdaKCD-M1004
Annexin V-FITC/PI试剂盒KechuangdaKCD-T1004
BCA蛋白定量试剂盒BiosharpBL521A
NADP+/NADPH检测试剂盒ElabscienceE-BC-K803-M
ATP检测试剂盒Nanjing JianchengA095-1-1
葡萄糖检测试剂盒Nanjing JianchengA154-1-1
R5P检测试剂盒JianglaibioJL47754
G3P检测试剂盒JianglaibioJL19406
α-酮戊二酸检测试剂盒JianglaibioJL-T0709

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
骨髓样本来源(AML患者和健康人各15例),样本存储条件(-80°C)
阅读提示:Materials and methods - Patients and specimens
细胞培养
细胞系(HL60、U937、THP-1用RPMI1640+10%FBS,KG-1、KY821用IMDM+20%FBS),培养条件(37°C、5% CO2)
阅读提示:Materials and methods - Cell culture and transfection
细胞转染
转染试剂(lentivirus)及转染方法,细胞密度(1×10^5 cells/mL)
阅读提示:Materials and methods - Cell culture and transfection
体外功能实验
细胞密度:CCK-8(未见明确密度,见方法)、迁移(5×10^4 cells/mL)、侵袭(1×10^5 cells/mL)、EDU(4×10^5 cells/mL)、凋亡(1×10^5 cells/mL)
阅读提示:Materials and methods - CCK-8 assay, Migration and invasion assay, EDU, Cell apoptosis assay
体内成瘤实验
小鼠品系(NOD/SCID)、周龄(未明确)、性别(未明确)、分组(5组,每组5只)、细胞注射量(1×10^6 cells/只)、注射部位(左腋窝)、肿瘤测量时间(7、14、21、28天)
阅读提示:Materials and methods - Tumorigenicity assays in nude mice
代谢物检测
检测试剂盒及操作步骤,细胞处理(TKT过表达/敲低、R5P添加浓度10µM)
阅读提示:Materials and methods - ELISA, Results - The Pentose phosphate pathway promotes the growth of AML cells (Fig.6)
统计方法
软件(GraphPad Prism 9.3),统计检验(双尾Student's t检验、单因素方差分析、Tukey检验),显著性水平(*P<0.05)
阅读提示:Materials and methods - Statistical analysis