ALPP通过激活Wnt/β-catenin信号通路诱导结直肠癌细胞上皮-间质转化

ALPP Induces Epithelial-Mesenchymal Transition by Activating the Wnt/β-Catenin Signaling Pathway in Colorectal Cancer Cells.

作者信息Bo Gao, Baokun Li, Jitao Hu, Xuhua Hu, Mingming Su
PMID41459136
发布时间2025-12-22
DOI10.2147/CMAR.S545808

实验完整度

中

包含生物信息学分析、体外细胞功能实验和Western blot验证,但缺乏动物模型和患者样本验证,未进行体内实验。

主要模型

HT29细胞系 HCT116细胞系 NCM460正常结肠上皮细胞系

重点核对

ALPP过表达或敲低后HT29和HCT116细胞的增殖、迁移和侵袭能力 EMT相关蛋白E-cadherin、N-cadherin、Vimentin和Snail的表达变化 Wnt/β-catenin通路蛋白APC、β-catenin、p-GSK3β的表达变化 TCGA-CRC队列中转移性和非转移性样本的ALPP表达差异

摘要

目的:结直肠癌是全球常见的癌症,转移显著导致其高死亡率和不良预后。本研究聚焦于胎盘碱性磷酸酶(ALPP)对结直肠癌细胞上皮-间质转化(EMT)的影响及其在Wnt/β-catenin信号通路中的作用。患者与方法:首先在癌症基因组图谱(TCGA-CRC)队列中比较转移性和非转移性结直肠癌样本中ALPP的差异表达。随后在HT29和HCT116细胞系中进行体外功能验证,这些细胞系被工程化以过表达ALPP或通过CRISPR/Cas9介导的敲低。通过CCK-8、伤口愈合和Transwell实验量化增殖、迁移和侵袭;通过Western blot评估EMT和Wnt/β-catenin信号通路。结果:生物信息学分析显示,转移性和非转移性患者之间ALPP表达存在显著差异。体外实验进一步表明,ALPP过表达促进HT29和HCT116结直肠癌细胞的增殖、侵袭、迁移以及随后的转移,而ALPP敲低则消除这些依赖于EMT的效应。ALPP表达增加导致N-钙黏蛋白、波形蛋白和Snail蛋白水平升高,同时E-钙黏蛋白蛋白表达降低,这与ALPP敲低后的发现相反。此外,ALPP过表达还与Wnt/β-catenin信号通路激活相关。结论:发现ALPP在结直肠癌细胞系HT29和HCT116中作为致癌因子,刺激细胞增殖并促进EMT。Wnt/β-catenin信号通路的异常激活也与ALPP表达升高相关。

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
ALPP是否通过Wnt/β-catenin信号通路诱导结直肠癌细胞发生上皮-间质转化并影响其转移能力?
核心机制
ALPP通过激活Wnt/β-catenin信号通路,下调APC,上调β-catenin和p-GSK3β,进而促进EMT相关蛋白表达改变,从而诱导EMT。
主要证据
在HT29和HCT116细胞中,ALPP过表达促进增殖、侵袭和迁移,并上调N-cadherin、Vimentin、Snail,下调E-cadherin;ALPP敲低则相反。Western blot显示ALPP过表达激活Wnt/β-catenin通路,敲低则抑制。
研究意义
ALPP可作为结直肠癌转移的潜在生物标志物和治疗靶点,为开发靶向ALPP的结直肠癌治疗策略提供理论基础。

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

生物信息学筛选差异表达基因

鉴定与结直肠癌转移相关的潜在关键基因

从UCSC Xena数据库获取TCGA-COAD数据,使用DeSeq2进行差异表达分析,与GeneCards中的转移相关基因取交集,通过COX回归和KM生存分析筛选关键基因。

2

体外细胞功能验证

验证ALPP对结直肠癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响

在HT29和HCT116细胞中过表达或敲低ALPP,通过CCK-8、Transwell实验检测细胞增殖、迁移和侵袭能力。

3

EMT标志物检测

验证ALPP对EMT相关蛋白表达的影响

通过免疫荧光和Western blot检测EMT相关蛋白E-cadherin、N-cadherin、Vimentin和Snail的表达变化。

4

Wnt/β-catenin通路验证

验证ALPP对Wnt/β-catenin信号通路的调控作用

通过Western blot检测APC、β-catenin、p-GSK3β的表达,并使用Wnt/β-catenin激动剂1进行反向验证。

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Gibco11995
胎牛血清ExCell BioYSN0121
青霉素-链霉素溶液Beijing SolarbioP1400
CO2培养箱Jiemei ElectronicsCI-191C
胰蛋白酶Beijing SolarbioP6730
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher Scientific11668019
Wnt/β-catenin激动剂1MedChemExpressHY-114321
CCK-8试剂----
酶标仪ReadMaxFlash
基质胶BeyotimeC0371
结晶紫----
TRIzol试剂Beijing Solarbio15596026
DEPC处理水aladdinW293452
反转录试剂盒TiangenKR118
荧光定量PCR检测试剂盒TiangenFP313
实时荧光定量PCR仪Bio-RADCFX
细胞裂解液Beijing SolarbioR0010
蛋白酶抑制剂Beijing SolarbioP0100
蛋白磷酸酶抑制剂Beijing SolarbioP1260
BCA蛋白定量试剂盒Beijing SolarbioPC0020
5×上样缓冲液Beijing SolarbioP1040
PVDF膜----
ALPP一抗Abcamab133602
GAPDH一抗Affinity BiosciencesAF7021
N-cadherin一抗Affinity BiosciencesAF5239
E-cadherin一抗Affinity BiosciencesBF0219
Vimentin一抗Affinity BiosciencesAF7013
GSK3β一抗Abcamab32391
p-GSK3β一抗Abcamab75814
Snail一抗Affinity BiosciencesAF6032
β-catenin一抗Abcamab32572
山羊抗兔二抗BiossK008
山羊抗小鼠二抗BiossK009
APC抗体Abcamab40778

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
细胞系:HT29、HCT116、NCM460;培养基:高糖DMEM+10%FBS+1%青霉素-链霉素;培养条件:37°C、5%CO2
阅读提示:Methods中的Cell Culture部分
细胞转染
转染效率验证:qPCR和Western blot在转染后48小时;转染试剂:Lipofectamine 2000;siRNA序列和质粒
阅读提示:Methods中的Cell Transfection部分及qPCR的siRNA序列
CCK-8实验
细胞密度:3000细胞/孔;检测时间点:0,24,48,72小时;孵育3小时;波长450nm
阅读提示:Methods中的CCK8 Assay部分
Transwell实验
基质胶稀释比例1:10;侵袭细胞密度3×10^6 cells/mL;迁移密度1×10^6 cells/mL;孵育12小时;结晶紫染色5分钟
阅读提示:Methods中的Transwell Assay部分
Western blot实验
转染后48小时收集细胞;一抗稀释比:ALPP 1:1000, GAPDH 1:10000等;电泳条件:60V 45min, 120V 60min;转膜260mA 1h;封闭5%脱脂奶粉2h
阅读提示:Methods中的Western Blot Experiment部分
Wnt/β-catenin通路验证
siRNA转染48小时后加入0.5 μmol/L Wnt/β-catenin激动剂1,继续培养48小时
阅读提示:Methods中的Cell Transfection部分及Figure 6B legend