姜黄素和小檗碱通过调节miR-221/SOX11轴抑制肝细胞癌生长

Inhibition of hepatocellular carcinoma growth via modulation of the miR-221/SOX11 axis by curcumin and berberine.

作者信息Sheng Li, Xiaoliang Cai, Liang Chen, Manbian Lin, Ziqi Zhu, Huihuang Xiao, Pingping Nie, Quanwen Chen, Xiaoyu Yang
PMID38084140
期刊PeerJ
发布时间2023-12-07
DOI10.7717/peerj.16593

实验完整度

包含细胞活力、RT-qPCR、Western blot、双荧光素酶、Transwell和流式凋亡检测,但缺乏动物体内实验验证。

主要模型

HEPG2人肝癌细胞系 Huh7人肝癌细胞系

重点核对

CUR与BBR的最佳协同浓度比例2:1(HEPG2: 7.59 μM CUR + 3.79 μM BBR;Huh7: 13.82 μM CUR + 6.91 μM BBR) miR-221 mimic和inhibitor的转染效率(HEPG2中miR-221表达增加6.92倍,Huh7中增加3.62倍) SOX11过表达质粒的效率(mRNA增加2.10倍和3.34倍,蛋白增加1.41倍和1.55倍) 双荧光素酶实验验证miR-221与SOX11 3'UTR的直接结合(野生型荧光素酶活性降低83%)

摘要

肝细胞癌(HCC)是一种预后差、治疗选择有限的致命恶性肿瘤。本研究聚焦于姜黄素(CUR)和小檗碱(BBR)对HCC中miR-221/SRY-box转录因子11(SOX11)轴的潜在治疗作用。我们使用Cell Counting Kit-8实验和RT-qPCR分别研究了CUR和BBR联合对HEPG2和Huh7细胞存活及miR-221表达的影响。使用Western blotting检测凋亡相关caspase-3/9蛋白水平的变化。我们进行了生物信息学分析和双荧光素酶实验,并测量凋亡蛋白水平以评估miR-221/SOX11轴在介导CUR-BBR效应中的作用。CUR和BBR均以剂量依赖性方式抑制HCC细胞生长,在2:1比例时联合效果最强。CUR-BBR处理显著下调miR-221表达,miR-221过表达部分逆转了CUR-BBR介导的细胞存活率降低。此外,发现SOX11是miR-221的直接靶标。CUR-BBR处理上调SOX11表达,SOX11过表达恢复了CUR-BBR对细胞生长、迁移和侵袭的抑制效果,并在存在miR-221的情况下促进凋亡。此外,CUR-BBR通过miR-221/SOX11轴激活促凋亡蛋白caspase-3/9。CUR-BBR的联合作用在抑制HCC细胞生长中发挥重要作用。这种联合作用是通过调节miR-221/SOX11轴和激活促凋亡蛋白合成来实现的。我们的发现强调了一种有前景的HCC联合治疗方法,并强调了靶向miR-221/SOX11轴的重要性。

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
CUR和BBR联合用药是否通过miR-221/SOX11轴抑制HCC细胞生长及其分子机制。
核心机制
CUR-BBR通过下调miR-221表达,解除miR-221对SOX11的抑制,上调SOX11,进而激活caspase-3/9,诱导细胞凋亡。
主要证据
CCK8显示CUR-BBR以2:1比例协同抑制HEPG2和Huh7细胞活力;RT-qPCR显示miR-221下调、SOX11上调;双荧光素酶验证miR-221直接靶向SOX11;Western blot显示caspase-3/9裂解增加;Transwell和流式凋亡实验显示miR-221过表达逆转CUR-BBR效应,而SOX11过表达恢复。
研究意义
为CUR-BBR联合治疗HCC提供潜在策略,并强调miR-221/SOX11轴作为HCC新治疗靶点的重要性。

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

细胞培养与药物处理

评估CUR和BBR单独及联合对HCC细胞活力的影响,并确定最佳协同浓度比。

将HEPG2和Huh7细胞培养于含10% FBS的培养基,分别用不同浓度CUR和BBR(0-200 μM)处理,以及按不同比例(1:1, 1:2, 1:4, 2:1, 4:1)联合处理48小时,通过CCK8测定细胞活力,计算IC50。

2

miR-221表达检测及miR-221 mimic/inhibitor转染

检测药物处理对miR-221表达的影响,并验证miR-221在CUR-BBR抑制细胞存活中的作用。

通过RT-qPCR检测miR-221表达;使用Lipofectamine 2000转染miR-221 mimic或inhibitor及其阴性对照,然后进行CCK8细胞存活实验。

3

SOX11表达检测及SOX11过表达

验证miR-221对SOX11的靶向调控,并评估SOX11过表达对CUR-BBR效应的影响。

通过生物信息学预测miR-221下游靶标,RT-qPCR和Western blot检测SOX11表达;转染SOX11过表达质粒后,检测miR-221和SOX11表达变化。

4

双荧光素酶报告实验

验证miR-221是否直接靶向SOX11的3'UTR。

将包含SOX11 3'UTR野生型(WT)或突变型(mut)的荧光素酶报告质粒与miR-221 mimic共转染,48小时后检测荧光素酶活性。

5

凋亡蛋白检测与功能实验

评估CUR-BBR通过miR-221/SOX11轴对凋亡、迁移和侵袭的影响。

Western blot检测cleaved caspase-3和cleaved caspase-9蛋白水平;Transwell实验检测迁移和侵袭;流式细胞术检测凋亡。

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
杜氏改良Eagle培养基Gibco--
最低必需培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
姜黄素Sigma-AldrichC1386
小檗碱Sigma-Aldrich08511
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
miR-221模拟物、抑制剂及阴性对照GenePharma Biotechnology Co., Ltd.--
细胞计数试剂盒-8Beyotime--
TRIzol试剂Invitrogen--
高容量cDNA逆转录试剂盒Applied Biosystems--
SYBR Green预混液Applied Biosystems--
Annexin V-FITC凋亡试剂盒BD Biosciences--
FACSCalibur流式细胞仪BD Biosciences--
RIPA裂解液----
SOX11抗体Abcamab170916
cleaved caspase-3抗体Abcamab32042
cleaved caspase-9抗体Cell Signaling Technology9505
GAPDH抗体Abcamab8245
山羊抗兔IgGAbcamab6721
ECL Western blot底物Pierce--
双荧光素酶实验Promega--
基质胶Corning--

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
细胞培养与药物处理
细胞系来源、培养基、血清浓度、细胞密度、处理时间、药物浓度和比例
阅读提示:Methods中'Cell culture and transfection'部分
细胞转染
转染试剂、转染时间、miR-221 mimic/inhibitor序列
阅读提示:Methods中'Cell culture and transfection'部分及Table 1
RT-qPCR
RNA提取试剂、逆转录试剂盒、SYBR Green预混液、引物序列、反应条件、内参基因
阅读提示:Methods中'RT-qPCR assay'部分及Table 2
Western blot
一抗稀释比例、二抗稀释比例、封闭条件、曝光条件
阅读提示:Methods中'Western blotting'部分
双荧光素酶报告实验
报告基因质粒、共转染条件、检测时间
阅读提示:Methods中'Dual-luciferase reporter assay'部分
凋亡检测
凋亡试剂盒、流式细胞仪、数据分析软件
阅读提示:Methods中'Detection of cell apoptosis'部分