柚皮素通过调控lncRNA XIST/miR-34a/HDAC1信号诱导急性髓系白血病细胞凋亡

Naringenin induces the cell apoptosis of acute myeloid leukemia cells by regulating the lncRNA XIST/miR-34a/HDAC1 signaling.

作者信息Chao Wen, Xiaoliang Lu, Yingyin Sun, Qi Li, Jing Liao, Lin Li
PMID37206002
期刊Heliyon
发布时间2023-05
DOI10.1016/j.heliyon.2023.e15826

实验完整度

包含体外细胞实验(CCK-8、TUNEL、RT-qPCR、Western blot)、双荧光素酶报告实验和RIP实验,但缺乏动物模型和患者样本验证。

主要模型

HL60人急性髓系白血病细胞系 KG-1人急性髓系白血病细胞系 THP-1人正常单核细胞系

重点核对

Nar浓度:5、10、20、40、80 μM处理24小时 sh-XIST转染浓度:100 nM,质粒pGPH1/Neo转染75 pmol miR-34a mimics浓度:50 nM XIST和HDAC1过表达质粒:pcDNA3.1-XIST和pcDNA3.1-HDAC1 HL60细胞用于主要实验

摘要

急性髓系白血病(AML)是一种危及生命的侵袭性骨髓恶性肿瘤,由于对其分子机制缺乏全面了解,给临床带来了巨大挑战。组蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)已被报道是治疗AML的靶点。柚皮素(Nar)可能作为抗白血病药物并抑制HDACs的表达。然而,Nar抑制HDAC1活性的潜在机制仍不清楚。本研究发现,Nar诱导HL60细胞凋亡,降低lncRNA XIST和HDAC1的表达,并增加microRNA-34a的表达。Sh-XIST转染可诱导细胞凋亡。相反,XIST的强制表达可能逆转Nar的生物学作用。XIST可海绵吸附miR-34a,后者靶向降解HDAC1。HDAC1的强制表达可有效逆转Nar的作用。因此,Nar可通过调控HL60细胞中lncRNA XIST/miR-34a/HDAC1信号通路诱导细胞凋亡。

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
Nar是否通过调控lncRNA XIST/miR-34a/HDAC1轴诱导AML细胞凋亡及其分子机制
核心机制
Nar通过下调XIST,释放miR-34a,进而靶向降解HDAC1,从而诱导HL60细胞凋亡,并伴随ROS产生增加。
主要证据
体外实验显示,Nar处理HL60细胞降低XIST和HDAC1表达、增加miR-34a表达;XIST敲低诱导凋亡,miR-34a过表达降低HDAC1表达,双荧光素酶和RIP实验证实XIST与miR-34a、miR-34a与HDAC1的相互作用。
研究意义
揭示了Nar的分子机制,提出其治疗AML的潜在价值,为开发天然化合物作为AML新治疗选择提供科学思路。

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Nar对细胞活力和凋亡的影响

评估Nar对AML细胞活力的影响并选择实验剂量

使用CCK-8检测THP-1、HL60和KG-1细胞活力;TUNEL/DAPI染色检测细胞凋亡;RT-qPCR和Western blot检测凋亡相关基因和蛋白表达。

2

验证XIST在Nar诱导凋亡中的作用

确定Nar是否通过抑制XIST表达来促进凋亡

通过转染sh-XIST敲低XIST,观察凋亡变化;在Nar处理下过表达XIST,检测凋亡指标。

3

验证XIST与miR-34a的相互作用

确认XIST是否直接结合miR-34a

利用双荧光素酶报告实验和RIP实验验证XIST与miR-34a的相互作用。

4

验证miR-34a对HDAC1的靶向调控

确认miR-34a是否直接靶向HDAC1

使用双荧光素酶报告实验验证miR-34a与HDAC1 3'UTR结合,并检测miR-34a过表达后HDAC1的表达。

5

验证HDAC1在Nar诱导凋亡中的作用

确定HDAC1过表达是否能逆转Nar的促凋亡作用

在Nar处理或sh-XIST敲低细胞中共转染pcDNA3.1-HDAC1,检测凋亡指标和ROS水平。

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。

细胞活力检测
细胞凋亡检测
氧化应激检测
细胞转染

产品清单

实验环节名称品牌货号
柚皮素Sigma-Aldrich--
RPMI 1640培养基Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
胎牛血清Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
链霉素Invitrogen--
青霉素Invitrogen--
细胞计数试剂盒-8Beyotime Institute of Biotechnology--
活性氧检测试剂盒Beyotime--
DCFH-DA探针----
徕卡DM3000显微镜Leica Microsystems GmbH--
TUNEL/DAPI染色试剂盒Beyotime--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
Opti-MEM培养基Thermo Fisher Scientific--
TRIzol试剂Invitrogen--
SMA 1000紫外分光光度计Merinton--
ABI PRISM7500实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
miRNA第一链cDNA合成试剂盒Sangon Biotech--
M-MLV逆转录酶----
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.--
PVDF膜----
HDAC1抗体Cell Signaling Technology34589
Bcl-2抗体Cell Signaling Technology4223
cleaved caspase-3抗体Cell Signaling Technology9654
GAPDH抗体Cell Signaling Technology5174
HRP标记的山羊抗兔IgGBeyotimeA0208
增强化学发光检测系统Applied Biosystems; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
Glomax 96发光检测仪Promega Corporation--
Magna RIP试剂盒MilliporeSigma; Merck KGaA--

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
细胞系来源:HL60, KG-1, THP-1来自Procell;培养基为RPMI 1640,含10%FBS和100 U/ml链霉素/青霉素;培养条件:37°C,5% CO2
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
Nar处理
Nar浓度:5, 10, 20, 40, 80 μM;处理时间:24小时
阅读提示:Materials and methods, Cell viability evaluation; Results, Section 3.1
细胞转染
sh-XIST浓度:100 nM;质粒pGPH1/Neo用量:75 pmol;miR-34a mimics浓度:50 nM;转染试剂:Lipofectamine 3000;转染后培养时间:48小时
阅读提示:Materials and methods, Cell transfection
基因表达检测
RT-qPCR引物序列;内参基因:GAPDH(mRNA),U6(miRNA);PCR条件:94°C 10min,然后45个循环(90°C 12s, 60°C 35s, 70°C 10s)
阅读提示:Materials and methods, RT-qPCR
蛋白表达检测
蛋白上样量:30 μg;SDS-PAGE浓度:10%;一抗稀释比例:1:1000;二抗稀释比例:1:5000
阅读提示:Materials and methods, Western blotting
双荧光素酶报告实验
转染质粒:野生型/突变型XIST或HDAC1报告质粒;miR-34a mimics或miR-NC;转染后培养时间:48小时
阅读提示:Materials and methods, Dual luciferase reporter assays
RIP实验
细胞量:~2 × 10^7;抗体:抗Ago2或IgG;孵育条件:4°C过夜
阅读提示:Materials and methods, RNA immunoprecipitation (RIP) assays
统计方法
数据表示:mean ± SEM;统计方法:one-way ANOVA和Student's t-test;显著性水平:P < 0.05
阅读提示:Materials and methods, Statistical analysis