姜黄素类似物EF24通过靶向长链非编码RNA HCG11/Sp1轴抑制三阴性乳腺癌细胞的增殖和侵袭

The Curcumin Analog EF24 Inhibits Proliferation and Invasion of Triple-Negative Breast Cancer Cells by Targeting the Long Noncoding RNA HCG11/Sp1 Axis.

作者信息Yin Duan, Hui-Ling Chen, Min Ling, Shuo Zhang, Fei-Xia Ma, Hong-Chen Zhang, Xiao-Ai Lv
PMID34780286
发布时间2022-01
DOI10.1128/MCB.00163-21

实验完整度

包含体内异种移植瘤模型、体外细胞功能实验、临床样本检测以及RNA pulldown、RIP、Co-IP等机制验证(依据:Results和Methods)。

主要模型

MDA-MB-231细胞系 MDA-MB-468细胞系 BT-549细胞系 BALBC/c裸鼠异种移植瘤模型 TNBC患者临床样本

重点核对

EF24给药剂量:3 mg/kg/d,腹腔注射 体内细胞注射量:1×10^6个细胞皮下注射 体外EF24处理浓度:4 μM HCG11过表达/敲低所用载体:pcDNA-HCG11, Lenti-sh-HCG11, LV-HCG11 细胞系:MDA-MB-231, MDA-MB-468, BT-549

摘要

EF24是一种姜黄素类似物,对多种癌症具有强效抗肿瘤作用。然而,EF24是否能延缓三阴性乳腺癌(TNBC)的进展仍不清楚。在本研究中,我们探讨了EF24在TNBC中的作用并阐明了其潜在机制。在三阴性乳腺癌异种移植小鼠模型中,给予EF24可减小肿瘤体积、抑制细胞增殖、促进细胞凋亡,并下调长链非编码RNA人类白细胞抗原复合物组11(HCG11)的表达。在三阴性乳腺癌细胞系中,给予EF24可降低细胞活力、抑制细胞侵袭,并下调HCG11表达。HCG11过表达重新增强了被EF24抑制的TNBC细胞系的增殖和侵袭。随后的机制研究表明,HCG11过表达通过减少Sp1转录因子(Sp1)的泛素化而升高其表达,从而增强Sp1介导的TNBC细胞系中的细胞存活和侵袭。最后,体内研究表明,过表达HCG11的TNBC异种移植瘤对EF24治疗的响应性较低。总之,EF24治疗降低HCG11表达,导致Sp1表达降解,从而抑制TNBC细胞的增殖和侵袭。

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
EF24是否抑制三阴性乳腺癌的进展,其机制是否涉及lncRNA HCG11和转录因子Sp1。
核心机制
EF24通过下调HCG11表达,减少HCG11对Sp1的直接结合,从而降低Sp1蛋白的稳定性(减少其泛素化降解),最终抑制TNBC细胞的增殖和侵袭。
主要证据
体内异种移植瘤实验显示EF24抑制肿瘤生长、增殖并促进凋亡;体外细胞实验显示EF24降低细胞活力和侵袭;RNA pulldown和RIP证明HCG11直接结合Sp1,Co-IP显示HCG11减少Sp1泛素化。
研究意义
EF24可能成为治疗三阴性乳腺癌的候选药物,HCG11可能作为新的干预靶点。

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

体内药效评估

验证EF24对三阴性乳腺癌异种移植瘤生长、增殖、凋亡及EMT标志物的影响。

将MDA-MB-231和MDA-MB-468细胞皮下注射入裸鼠,建立肿瘤模型,在指定时间给予EF24处理,测量肿瘤体积,收集肿瘤组织进行免疫组化和TUNEL染色。

2

体外细胞表型检测

评估EF24对三阴性乳腺癌细胞活力、增殖和侵袭的影响,并筛选其下游lncRNA。

用EF24处理MDA-MB-231和MDA-MB-468细胞,检测细胞活力、HCG11表达和细胞侵袭。

3

HCG11功能验证

验证HCG11是否介导EF24的抗肿瘤作用。

通过敲低或过表达HCG11,检测细胞增殖和侵袭变化,并观察HCG11过表达是否能逆转EF24的抑制作用。

4

机制探究

阐明HCG11调控Sp1表达的具体分子机制。

通过RNA pulldown和RIP验证HCG11与Sp1的直接结合,检测Sp1蛋白和mRNA水平、蛋白稳定性及泛素化水平。

5

体内验证HCG11介导EF24抗肿瘤作用

验证HCG11过表达是否影响EF24在体内的抗肿瘤效果。

将过表达HCG11的MDA-MB-231细胞注入裸鼠,给予EF24处理,比较肿瘤生长指标和HCG11、Sp1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
Leibovitz's L-15培养基----
RPMI 1640培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素溶液----
EF24----
Lipofectamine 3000Thermo Fisher Scientific--
聚凝胺Mito Biotechnology--
组织RNA纯化试剂盒Norgen Biotek--
总RNA纯化试剂盒Norgen Biotek--
RevertAid H Minus逆转录酶Thermo Fisher Scientific--
PowerUp SYBR GreenThermo Fisher Scientific--
BeyoClick EdU-488检测试剂盒Beyotime Biotechnology--
MTT检测试剂盒Beyotime Biotechnology--
Matrigel基质胶Corning--
NP40裂解液Serviebio Biotechnology--
链霉亲和素磁珠Thermo Fisher--
抗Sp1抗体Abcam--
抗人IgG抗体Abcam--
抗Flag抗体Abcam--
抗Sp1抗体Santa Cruz Biotechnology--
山羊抗小鼠IgG-辣根过氧化物酶Santa Cruz Biotechnology--
ChemiDoc XRS+系统Bio-Rad--
抗Ki-67抗体Biobryt--
抗E-钙黏蛋白抗体Biorbyt--
抗波形蛋白抗体Biorbyt--
抗兔IgG抗体Boster Biological Technology--
链霉亲和素-生物素复合物Boster Biological Technology--
显微镜(徕卡)Leica--
TUNEL凋亡检测试剂盒Beyotime Biotechnology--
脱脂奶粉Bio Channel Biotechnology Co., Ltd.--
MG132----
环己烷(CHX)----

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:MDA-MB-231, MDA-MB-468, BT-549;培养基:Leibovitz's L-15或RPMI 1640;血清:10% FBS;抗生素:1%青霉素-链霉素
阅读提示:Materials and Methods: 'Cell culture and transfection'
体内实验
动物:BALBC/c裸鼠,每组6只;细胞注射量:1×10^6;给药剂量:EF24 3 mg/kg/d,腹腔注射;天数:第14-28天;肿瘤体积测量时间点
阅读提示:Materials and Methods: 'Mouse xenograft model'
药物处理
体外EF24浓度:4 μM;处理时间:48 h
阅读提示:Figure legends: Fig. 2
敲低/过表达
siRNA和质粒:si-HCG11, si-Sp1, pcDNA-Sp1, pcDNA-HCG11;转染试剂:Lipofectamine 3000;感染:Lenti-sh-HCG11, LV-HCG11, MOI=10, Polybrene 6 μg/ml
阅读提示:Materials and Methods: 'Cell culture and transfection'
蛋白稳定性检测
CHX处理浓度:10 μg/ml;时间点:0, 1, 3, 6 h;MG132处理浓度:10 μM,2 h
阅读提示:Figure legends: Fig. 4H-J