β-谷甾醇通过抑制GSK3B表达缓解肝细胞癌细胞的恶性表型

β-Sitosterol alleviates the malignant phenotype of hepatocellular carcinoma cells via inhibiting GSK3B expression.

作者信息Ruoyu Wang, Dan Tang, Longyun Ou, Jiacheng Jiang, Yu-Nan Wu, Xuefei Tian
PMID38814517
期刊Hum Cell
发布时间2024-07
DOI10.1007/s13577-024-01081-y

实验完整度

中

包含体外细胞功能实验(增殖、凋亡、迁移、侵袭、EMT)及网络药理学和生信分析,但缺乏动物体内实验验证。

主要模型

人肝细胞癌细胞系Huh-7 人肝细胞癌细胞系HCCLM3 GSE112790数据集 TCGA-LIHC数据库

重点核对

β-谷甾醇浓度梯度:5, 10, 20 μg/mL 处理时间:24, 48, 72 h GSK3B过表达载体转染,浓度1 μg/ml GSK3B抑制剂CHIR-98014浓度:50 nM,处理48 h 生物学重复次数:N=3

摘要

探讨β-谷甾醇对肝细胞癌细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭和上皮-间质转化(EMT)的影响,并利用网络药理学研究其潜在机制。将人肝细胞癌细胞系(Huh-7和HCCLM3)暴露于梯度浓度的β-谷甾醇(5 μg/mL、10 μg/mL和20 μg/mL)。使用MTT、CCK-8、集落形成和EdU实验评估细胞活力和增殖。采用流式细胞术评估细胞周期和凋亡。分别使用划痕实验和Transwell实验检测细胞迁移和侵袭。通过Western blot检测Huh-7和HCCLM3细胞系中凋亡相关蛋白(BAX、BCL2和cleaved caspase3)以及EMT相关蛋白(E-cadherin、N-cadherin、Snail和Vimentin)的水平。通过PubChem筛选β-谷甾醇的药物靶基因,并在GSE112790数据集中评估其表达。此外,分析了癌症基因组图谱-肝细胞癌(TCGA-LIHC)数据库中糖原合酶激酶3β(GSK3B)的表达水平及其与肝细胞癌患者生存结果的相关性。通过分析ROC曲线评估GSK3B的诊断效率。随后,将Huh-7和HCCLM3细胞系转染GSK3B过表达载体,然后用β-谷甾醇处理,以进一步验证GSK3B与β-谷甾醇之间的关联。基于GEO数据集和TCGA数据库,GSK3B在肝细胞癌患者中表达显著升高,可预测肝细胞癌患者的不良预后。GSK3B抑制剂(CHIR-98014)显著抑制肝细胞癌细胞增殖和侵袭,促进细胞凋亡和G0/G1期细胞周期阻滞。β-谷甾醇处理进一步促进了GSK3B抑制剂对肝细胞癌细胞的作用。已发现GSK3B过表达可增强肝细胞癌细胞的增殖和侵袭能力。此外,观察到GSK3B过表达可以部分逆转β-谷甾醇对肝细胞癌的抑制作用。β-谷甾醇通过抑制GSK3B表达抑制肝细胞癌细胞增殖和侵袭,并增强凋亡。

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
β-谷甾醇如何影响肝细胞癌的恶性表型及其潜在分子机制?
核心机制
β-谷甾醇通过抑制GSK3B表达来抑制肝细胞癌细胞的增殖和侵袭,并促进凋亡。
主要证据
体外实验显示β-谷甾醇抑制Huh-7和HCCLM3细胞增殖、迁移、侵袭,诱导凋亡和G0/G1期阻滞,并调节EMT相关蛋白表达;GSK3B过表达部分逆转这些效应。
研究意义
为β-谷甾醇作为肝细胞癌治疗候选药物的进一步动物研究和临床试验提供依据。

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

体外细胞活力与增殖检测

评估β-谷甾醇对肝细胞癌细胞活力的影响

使用MTT、CCK-8、集落形成和EdU实验检测不同浓度β-谷甾醇处理后Huh-7和HCCLM3细胞的活力与增殖。

2

细胞周期与凋亡检测

检测β-谷甾醇对细胞周期和凋亡的影响

使用流式细胞术检测细胞周期和凋亡,Western blot检测凋亡相关蛋白表达。

3

迁移与侵袭检测

评估β-谷甾醇对细胞迁移和侵袭能力的影响

使用划痕实验和Transwell实验检测细胞迁移和侵袭能力。

4

EMT相关蛋白表达检测

评估β-谷甾醇对EMT标志物表达的影响

Western blot检测E-cadherin、N-cadherin、Snail和Vimentin蛋白水平。

5

网络药理学与生信分析

筛选β-谷甾醇的靶基因并分析其临床意义

从PubChem获取β-谷甾醇靶基因,并在GSE112790和TCGA-LIHC数据库中分析GSK3B表达、预后和诊断价值。

6

GSK3B过表达验证

验证GSK3B是否介导β-谷甾醇的作用

转染GSK3B过表达载体后,检测细胞增殖、周期、凋亡和侵袭变化,并观察β-谷甾醇效应的变化。

7

GSK3B抑制剂联合处理

比较β-谷甾醇与GSK3B抑制剂的效应及联合作用

使用CHIR-98014和/或β-谷甾醇处理细胞,检测GSK3B蛋白水平、增殖、周期、凋亡和侵袭。

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----
胎牛血清----
青霉素/链霉素----
β-谷甾醇Sigma-Aldrich--
CHIR-98014MedChem Express--
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher Scientific--
GSK3B过表达质粒Oribio--
无缝克隆试剂盒Beyotime--
MTT试剂----
CCK-8试剂盒----
EdU细胞增殖检测试剂盒Guangzhou RiboBio Co., Ltd--
PI染色试剂盒Beyotime--
Annexin V-PI双染试剂盒Nanjing Keygen Biotech CO., Ltd--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
硝酸纤维素膜Merck Millipore--
抗BAX抗体----
抗BCL2抗体----
抗cleaved caspase3抗体----
抗total caspase3抗体----
抗E-cadherin抗体----
抗Snail抗体----
抗Vimentin抗体----
抗GAPDH抗体----
HRP标记的山羊抗兔IgGAbcamab6721
增强化学发光试剂New Cell & Molecular Biotech Co., Ltd.--
多功能酶标仪PerkinElmer--
光学显微镜Nikon--
倒置荧光显微镜Olympus--
流式细胞仪BD Biosciences--

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、培养基、血清浓度、抗生素浓度
阅读提示:Methods: Cell treatment and transfection
药物处理
β-谷甾醇浓度、处理时间、溶剂对照
阅读提示:Methods: Cell treatment and transfection; 图1-3图注
GSK3B敲除/过表达
转染试剂、质粒浓度、转染时间
阅读提示:Methods: Cell treatment and transfection; 图5图注
抑制剂处理
CHIR-98014浓度、处理时间
阅读提示:Methods: Cell treatment and transfection; 图6图注
流式细胞术
细胞周期检测的染色试剂、细胞密度、固定条件;凋亡检测的染色试剂和孵育时间
阅读提示:Methods: Flow cytometry
Western blot
抗体稀释度、孵育时间、内参基因
阅读提示:Methods: Western blot; Table S1
统计分析
统计学方法、显著性水平、重复数
阅读提示:Methods: Statistical analysis