沉默DTX3L通过调节PI3K/AKT/mTOR信号通路抑制宫颈癌的进展

Silencing DTX3L Inhibits the Progression of Cervical Carcinoma by Regulating PI3K/AKT/mTOR Signaling Pathway.

作者信息Wei Hu, Yaorui Hu, Yao Pei, Rongrong Li, Fuyi Xu, Xiaodong Chi, Jia Mi, Jonas Bergquist, Lu Lu, Luping Zhang, Chunhua Yang
PMID36614304
发布时间2023-01
DOI10.3390/ijms24010861

实验完整度

包含患者组织蛋白质组学、体外细胞功能实验(增殖、迁移、侵袭、凋亡)、体内异种移植模型,并验证了PI3K/AKT/mTOR信号通路。

主要模型

HeLa细胞系 SiHa细胞系 宫颈癌患者组织样本 裸鼠异种移植模型

重点核对

DTX3L敲低效率(shRNA靶序列、MOI=10、感染12小时) 顺铂处理浓度(0、2、4、8、16、32、64 μmol/L)及处理时间(24小时) 细胞功能实验的检测时间点(如增殖5天、迁移24/48小时、侵袭48小时) 异种移植模型的细胞接种量(8×10^7细胞/只)及测量时间(第7天起每3天,22天结束)

摘要

宫颈癌(CC)是全球女性中第二大常见的妇科癌症。为了更好地理解宫颈癌发生的潜在机制,对八例患者的宫颈癌组织和邻近正常组织进行了高分辨率无标记质谱分析。共鉴定出2631种蛋白质,在宫颈癌和正常组织之间发现46个显著差异表达蛋白(DEPs)(p < 0.01,倍数变化 >10 或 <0.1)。Ingenuity通路分析显示,大多数蛋白质参与eIF4和p70S6K信号传导以及mTOR信号传导的调控。在46个DEPs中,与邻近正常组织相比,Integrinβ6(ITGB6)、PPP1CB、TMPO、PTGES3(P23)和DTX3L在宫颈癌组织中显著上调,而Desmin(DES)显著下调。在体内和体外实验中,DTX3L敲低抑制了宫颈癌细胞的增殖、迁移、侵袭和异种移植肿瘤形成,并增强了细胞凋亡。与单独使用顺铂治疗相比,沉默DTX3L与顺铂治疗联合诱导了更高的凋亡百分比。此外,DTX3L沉默抑制了PI3K/AKT/mTOR信号通路。因此,我们的结果表明DTX3L可能通过PI3K/AKT/mTOR信号通路调节宫颈癌的进展,并可能成为宫颈癌的新型生物标志物和治疗靶点。

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
DTX3L在宫颈癌中的表达及其对宫颈癌进展和顺铂治疗敏感性的影响。
核心机制
DTX3L通过激活PI3K/AKT/mTOR信号通路促进宫颈癌细胞的增殖、迁移、侵袭和体内肿瘤形成,并抑制细胞凋亡。
主要证据
基于患者组织的蛋白质组学发现DTX3L上调,TCGA和THPA数据库进一步验证;体外实验(CCK-8、克隆形成、划痕、Transwell、流式细胞术、Western blot)显示敲低DTX3L抑制恶性表型并促进凋亡;体内异种移植模型显示敲低DTX3L抑制肿瘤生长;Western blot显示敲低DTX3L降低p-PI3K、p-AKT、p-4EBP1、p-p70S6K表达。
研究意义
DTX3L可能作为宫颈癌的新型生物标志物和治疗靶点,联合顺铂治疗可能提高疗效。

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

蛋白质组学分析

鉴定宫颈癌组织与邻近正常组织中的差异表达蛋白。

对8对宫颈癌组织和邻近正常组织进行无标记定量蛋白质组学分析,共鉴定2631个蛋白质,筛选出46个显著DEPs,并进行GO、IPA通路富集和PPI网络分析。

2

DTX3L表达验证

在蛋白水平和公共数据库中验证DTX3L在宫颈癌组织中的高表达。

通过Western blot检测6个候选蛋白在临床样本中的表达,并结合TCGA和THPA数据库分析DTX3L的表达水平。

3

敲低DTX3L的体外功能实验

评估DTX3L敲低对宫颈癌细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响。

使用携带shDTX3L的慢病毒感染HeLa和SiHa细胞,通过CCK-8、克隆形成、划痕、Transwell、流式细胞术和Western blot检测细胞功能变化。

4

敲低DTX3L联合顺铂处理

探究DTX3L敲低是否增强宫颈癌细胞对顺铂的敏感性。

将shCtrl或shDTX3L转染的HeLa和SiHa细胞用不同浓度顺铂处理24小时,检测细胞活力,并评估联合处理对凋亡的影响。

5

信号通路验证

验证DTX3L对PI3K/AKT/mTOR信号通路的调控作用。

通过Western blot检测临床组织和细胞中PI3K、AKT、4EBP1、p70S6K及其磷酸化蛋白的表达水平。

6

体内异种移植实验

验证DTX3L敲低对体内肿瘤生长的影响。

将shCtrl或shDTX3L SiHa细胞皮下注射到裸鼠体内,监测肿瘤体积和重量,并通过Western blot分析肿瘤组织中DTX3L和PI3K/AKT/mTOR通路蛋白表达。

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
Q-Exactive Orbitrap质谱仪Thermo Fisher Scientific--
EASY-nLC 1200系统Thermo Fisher Scientific--
EASY色谱柱(SC2003)Thermo Fisher ScientificSC2003
EASY色谱柱(SC001)Thermo Fisher ScientificSC001
杜氏改良Eagle培养基Invitrogen--
胎牛血清Gibco--
链霉素Gibco--
TRIzol试剂Invitrogen--
高效cDNA反转录试剂盒TransGen Biotech--
SYBR Green PCR预混液Vazyme Biotech--
RIPA裂解液Sigma-Aldrich--
BCA蛋白定量试剂盒Solarbio--
PVDF膜Thermo Fisher Scientific--
DTX3L抗体Cell Signaling Technology14795
Vimentin抗体Cell Signaling Technology5741
Snail抗体Cell Signaling Technology3879
Cleaved caspase-3抗体Cell Signaling Technology8172
Bcl-2抗体Cell Signaling Technology3498
P53抗体Cell Signaling Technology2527
PI3K (p85)抗体Cell Signaling Technology4257
P-PI3K (p85 Tyr458)抗体Cell Signaling Technology17366
AKT抗体Cell Signaling Technology9272
P-AKT (Ser473)抗体Cell Signaling Technology4060
p70S6K抗体Cell Signaling Technology34475
P-p70S6K (Thr421)抗体Cell Signaling Technology97596
4EBP1抗体Cell Signaling Technology9644
P-4EBP1 (Thr37/46)抗体Cell Signaling Technology2855
β-actin抗体Cell Signaling Technology3700
DES抗体Beyotime BiotechnologyAF1414
TMPO抗体Abcamab5162
P23抗体Abcamab92503
PPP1CB抗体Abcamab53315
ITGB6抗体Abcamab187155
N-cadherin抗体Santa Cruz Biotechnologysc-8424
E-cadherin抗体Santa Cruz Biotechnologysc-71008
ECL化学发光试剂Amersham Pharmacia Biotech--
增强化学发光系统Clinx--
重组慢病毒(shDTX3L和shCtrl)Gene Pharma--
聚凝胺----
细胞计数试剂盒-8Dojindo--
Matrigel基质胶BD Pharmingen--
Annexin V-PE----
BD Canto II流式细胞仪Becton Dickinson--
Zeiss LSM880激光共聚焦显微镜Zeiss--
DAPI----

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
蛋白质组学分析
样本类型和数量:8对宫颈癌组织和癌旁正常组织;质谱平台和参数(如Q-Exactive Orbitrap、EASY-nLC 1200、90分钟梯度、250 nL/min流速);数据筛选标准(p < 0.01,倍数变化>10或<0.1)
阅读提示:材料与方法第4.1节和第4.2节
细胞培养与转染
细胞系(HeLa和SiHa)来源;培养条件(DMEM、10% FBS、1%链霉素);慢病毒感染MOI(10)和感染时间(12小时);靶序列(shDTX3L: 5'-GCACCATTGTGATTACTTA-3')
阅读提示:材料与方法第4.7节
体外功能实验
细胞接种密度(CCK-8:2×10^3/孔;IC50:1×10^4/孔;划痕:2×10^6/孔;Transwell:5×10^4/孔);处理时间(CCK-8每日检测5天;划痕0、24、48小时;Transwell 48小时;凋亡检测24小时)
阅读提示:材料与方法第4.8-4.12节
顺铂处理
顺铂浓度(0、2、4、8、16、32、64 μmol/L)和处理时间(24小时)
阅读提示:材料与方法第4.8节和第4.12节
体内异种移植实验
动物品系和性别(雌性裸鼠,4-6周龄);分组(shCtrl和shDTX3L,每组5只);接种细胞数(8×10^7个,皮下注射);测量时间(第7天起每3天,第22天处死)
阅读提示:材料与方法第4.14节