FXR1在体外和体内促进肝细胞癌的增殖、侵袭和迁移

FXR1 promotes proliferation, invasion and migration of hepatocellular carcinoma in vitro and in vivo.

作者信息Kun Zhao, Jie Gao, Jihua Shi, Chengcheng Shi, Chun Pang, Jie Li, Wenzhi Guo, Shuijun Zhang
PMID36466996
发布时间2022-11
DOI10.3892/ol.2022.13608

实验完整度

包含临床组织样本分析、体外细胞功能实验(增殖、迁移、侵袭、凋亡)、机制验证(SMAD2/3敲低回复实验)及体内裸鼠移植瘤模型,形成多层级验证。

主要模型

HCC细胞系LM3、Hep3B HCC临床组织样本(88对) 裸鼠皮下移植瘤模型

重点核对

FXR1在HCC组织中的表达升高(免疫组化) FXR1敲低对HCC细胞增殖、迁移、侵袭的影响(集落形成、Transwell) FXR1敲低对SMAD2/3及EMT蛋白表达的影响(Western blot) SMAD2/3敲低对FXR1过表达诱导的细胞侵袭的影响(Transwell) FXR1敲低对裸鼠肿瘤生长的影响(肿瘤体积、Ki67染色)

摘要

肝细胞癌(HCC)是一种常见的恶性肿瘤,预后不良。广泛研究的TGF-β通路由SMAD蛋白介导。FXR1,一个属于脆性X相关(FXR)家族的蛋白编码基因,参与TGF-β通路。既往研究表明,FXR1促进结直肠癌细胞的增殖、侵袭和迁移。本研究旨在探讨FXR1通过TGF-β/SMAD信号通路对HCC的影响。采用免疫组织化学分析检测HCC和正常组织中FXR1的表达。Western blotting用于检测HCC细胞系中的蛋白表达水平,Transwell实验评估细胞迁移和侵袭,集落形成实验评估细胞增殖。通过裸鼠荷瘤模型研究肝癌细胞在体内的生长能力。结果显示,与正常组织相比,HCC组织中FXR1表达上调。敲低FXR1导致HCC细胞中SMAD2/3和EMT相关蛋白表达降低。此外,FXR1敲低抑制了HCC细胞的增殖、迁移和侵袭。FXR1敲低还逆转了TGF-β对HCC细胞侵袭能力的促进作用。敲低SMAD2/3逆转了FXR1过表达诱导的HCC细胞侵袭增加。最后,FXR1表达上调与HCC患者预后较差相关。总之,FXR1通过调节SMAD2/3促进HCC的增殖、迁移和侵袭。

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
FXR1是否通过TGF-β/SMAD信号通路影响肝细胞癌的恶性行为?
核心机制
FXR1通过上调SMAD2/3表达,进而促进EMT相关蛋白(N-钙黏蛋白、Slug)表达,增强HCC细胞的迁移和侵袭能力。
主要证据
在HCC组织和细胞系中验证FXR1高表达;敲低FXR1降低SMAD2/3及EMT蛋白水平,抑制细胞增殖、迁移、侵袭;敲低SMAD2/3逆转FXR1过表达引起的侵袭增强;体内实验显示FXR1敲低抑制肿瘤生长及Ki67表达。
研究意义
FXR1可能作为肝细胞癌的潜在治疗靶点。

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

临床样本和数据库分析FXR1表达

比较FXR1在HCC组织和正常组织中的表达差异。

利用TCGA数据库和免疫组化分析HCC及正常组织中FXR1的表达。

2

细胞系中FXR1表达及敲低效率验证

评估FXR1在HCC细胞系中的表达水平并验证shRNA敲低效果。

Western blot检测HCC细胞系中FXR1表达,转染shRNA后检测敲低效率。

3

体外功能实验:迁移、侵袭、增殖和凋亡

检测FXR1敲低对HCC细胞恶性行为的影响。

Transwell实验检测迁移和侵袭,集落形成实验和CCK-8实验检测增殖,流式细胞术检测凋亡。

4

机制验证:SMAD2/3在FXR1促进侵袭中的作用

验证SMAD2/3是否介导FXR1过表达对HCC细胞侵袭的促进作用。

在LM3细胞中过表达FXR1并敲低SMAD2/3,通过Transwell侵袭实验检测细胞侵袭能力变化。

5

体内验证:裸鼠移植瘤模型

验证FXR1敲低对肿瘤生长的影响。

将稳定转染shNC或shFXR1的LM3细胞皮下注射入裸鼠,测量肿瘤体积,并通过免疫组化检测Ki67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
高糖DMEM培养基----
胎牛血清----
青霉素G----
链霉素----
转化生长因子-βPeproTech--
FXR1抗体ProteinTech Group67813-1-Ig
Ki67抗体ProteinTech Group27309-1-AP
SMAD2/3抗体Cell Signaling Technology8685S
N-钙黏蛋白抗体Cell Signaling Technology4061
Slug抗体Cell Signaling Technology9585S
HRP标记亲和纯化山羊抗兔二抗ProteinTech GroupSA00001-2
HRP标记亲和纯化山羊抗小鼠二抗ProteinTech GroupSA00001-1
SMAD2/3 siRNASanta Cruz Biotechnologysc-37238
TRIzol试剂----
Vazyme反转录试剂盒Vazyme BiotechR323-01
Vazyme扩增试剂Vazyme BiotechQ711-02
Lipofectamine 3000转染试剂Thermo Fisher Scientific--
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
BeyoECL Plus化学发光液Beyotime Institute of Biotechnology--
Fushon Fx成像系统Vilber Lourmat--
Annexin V-mCherry凋亡检测试剂盒Beyotime Institute of BiotechnologyC1069L
BD FACSymphony A3流式细胞仪BD Biosciences--
Matrigel基质胶BD Biosciences--
柠檬酸盐缓冲液----
DAB显色剂----
嘌呤霉素----
结晶紫----

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
临床样本收集
样本数量、来源、患者年龄性别分布、肿瘤大小及正常组织配对。
阅读提示:Patients部分,另见免疫组化方法
细胞培养
细胞系名称及来源、培养基成分、血清浓度、抗生素浓度、培养条件(温度、CO2)。
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
FXR1敲低
shRNA序列、转染试剂、转染浓度、筛选药物及浓度、维持浓度。
阅读提示:Materials and methods, Reagents and antibodies及Transfection
迁移和侵袭实验
细胞数量、血清饥饿条件、TGF-β浓度、细胞增殖抑制剂(mitomycin C)浓度、孵育时间、染色方法。
阅读提示:Materials and methods, Cell migration and invasion
裸鼠移植瘤模型
小鼠品系及数量、细胞注射量、注射方式、肿瘤体积测量频率、实验终止标准。
阅读提示:Materials and methods, Mouse xenograft model