羟酰辅酶A脱氢酶三功能多酶复合物亚基β基因在胃腺癌中作为肿瘤抑制因子

Hydroxyacyl-CoA dehydrogenase trifunctional multienzyme complex subunit beta gene as a tumour suppressor in stomach adenocarcinoma.

作者信息Yun Li, Jian-Bo Xiong, Zhi-Gang Jie, Hui Xiong
PMID36518312
发布时间2022-11-23
DOI10.3389/fonc.2022.1069875

实验完整度

包含临床组织样本、细胞系体外功能实验、裸鼠体内成瘤实验、双荧光素酶报告基因及通路救援实验等多层级验证,并明确机制。

主要模型

STAD临床组织样本 人胃黏膜上皮细胞GES-1及STAD细胞系HGC27、SNU-216、MKN-45、AGS、FU97 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型

重点核对

HADHB在STAD组织和细胞中表达下调(GEPIA、TCGA、qRT-PCR、western blot、IHC) HGC27和AGS细胞中HADHB过表达和敲低后细胞活力、增殖、迁移、侵袭、细胞周期变化 裸鼠皮下移植HGC27细胞(对照组和pcDNA3.1-HADHB组)后肿瘤体积、重量、Ki67和TUNEL染色 KLF4与HADHB启动子结合(双荧光素酶报告基因)及KLF4过表达对HADHB敲低效应的逆转 HADHB对Hippo-YAP通路蛋白YAP和TEAD4表达的影响及YAP过表达救援实验

摘要

背景:胃腺癌(STAD)是最常见的胃癌类型。本研究探讨了羟酰辅酶A脱氢酶三功能多酶复合物亚基β(HADHB)在STAD中的功能和潜在机制。方法:进行了不同的生物信息学分析以确认HADHB在STAD中的表达。还使用western blot、qRT-PCR和免疫组织化学评估了STAD组织和细胞中HADHB的表达。此外,评估了细胞活力、增殖、集落形成、细胞周期测定、迁移和伤口愈合能力,并确定了HADHB对裸鼠肿瘤生长、细胞凋亡和增殖的影响。使用生物信息学分析和双荧光素酶报告基因测定检查了HADHB的上游效应因子。还使用GSEA进行通路富集分析,并检测了Hippo-YAP通路相关蛋白的表达。结果:发现HADHB在STAD组织和细胞中表达较低。HADHB的上调明显抑制了HGC27细胞的活力、增殖、集落形成、细胞周期进程、迁移、侵袭和伤口愈合,而敲低HADHB则产生相反的效果。HADHB上调阻碍了裸鼠肿瘤生长和细胞增殖,并增强了细胞凋亡。KLF4在STAD中表达较低,被确定为HADHB的上游调控因子。KLF4的上调消除了AGS细胞中HADHB敲低诱导的促肿瘤效应。此外,HADHB调节Hippo-YAP通路,这通过通路救援实验得到验证。KLF4的低表达导致STAD中HADHB下调。结论:HADHB可能通过调节Hippo-YAP通路在STAD中发挥肿瘤抑制基因的作用。

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
HADHB在胃腺癌中的表达水平及其在肿瘤发生发展中的作用和分子机制是什么?
核心机制
KLF4直接结合HADHB启动子调控其表达,HADHB通过抑制Hippo-YAP信号通路(降低YAP和TEAD4水平)发挥肿瘤抑制作用。
主要证据
临床组织样本中HADHB低表达与不良预后相关;细胞实验证实HADHB过表达抑制增殖、迁移,敲低促进;裸鼠体内实验显示HADHB过表达抑制肿瘤生长;双荧光素酶报告基因证实KLF4结合HADHB启动子;通路救援实验证实YAP过表达逆转HADHB效应。
研究意义
该研究为STAD的预后生物标志物和治疗靶点鉴定提供了理论依据。

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

HADHB表达及预后分析

评估HADHB在STAD组织和细胞中的表达水平及其与患者预后的关系。

使用TCGA、GEPIA数据库分析HADHB表达,Kaplan-Meier Plotter和Cox回归分析生存;收集STAD组织和细胞系,通过western blot、qRT-PCR和IHC检测表达。

2

体外功能实验

验证HADHB对STAD细胞增殖、迁移、侵袭和细胞周期的影响。

在HGC27细胞过表达HADHB,在AGS细胞敲低HADHB,通过CCK-8、EdU、集落形成、流式细胞术、transwell和划痕实验检测细胞功能。

3

体内异种移植瘤实验

验证HADHB上调对体内肿瘤生长、增殖和凋亡的影响。

将转染空载体或pcDNA3.1-HADHB的HGC27细胞皮下接种裸鼠,测量肿瘤体积和重量,并通过H&E、IHC和TUNEL染色分析。

4

上游调控机制研究

确定HADHB的上游转录因子及其调控关系。

通过Venn图筛选候选转录因子KLF4,使用Jaspar预测结合位点,双荧光素酶报告基因验证结合,并在细胞中过表达KLF4检测HADHB表达。

5

下游信号通路研究

探索HADHB调控的下游信号通路。

使用GSEA富集分析,发现Hippo-YAP通路,通过western blot检测相关蛋白,并进行救援实验。

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
RPMI-1640培养基BBI LIFE SCIENCES CORPORATIONE600028
Ham's F12培养基BBI LIFE SCIENCES CORPORATIONE600014
DMEM培养基BBI LIFE SCIENCES CORPORATIONE600009
胎牛血清BBI LIFE SCIENCES CORPORATIONE600001
RIPA裂解液Sangon BiotechC500005
蛋白酶抑制剂混合物BeyotimeP1005
BCA试剂盒SolarbioPC0020
ECL化学发光试剂BeyotimeP0018S
抗HADHB抗体Proteintech29091-1-AP
抗E-钙粘蛋白抗体Proteintech20874-1-AP
抗波形蛋白抗体Proteintech10366-1-AP
抗N-钙粘蛋白抗体Proteintech22018-1-AP
山羊抗兔IgG二抗ProteintechSA00001-15
抗TEAD4抗体AbclonalA4151
抗YAP抗体AbclonalA1001
抗GAPDH抗体AbclonalAC001
PVDF膜----
抗HADHB抗体Abcamab230667
抗Ki67抗体Abcamab15580
DAB显色液BeyotimeP0202
TRIZOL试剂BBI LIGE SCIENCES CORPORATIONB610409
第一链cDNA合成试剂盒Thermo Scientifick1612
BeyoFast™ SYBR Green一步法qRT-PCR试剂盒BeyotimeD7277S
脂质体2000转染试剂Invitrogen52887
CCK-8试剂盒BeyotimeC0037
EdU掺入检测试剂盒RIBOBIOC00003
DAPI染色液BeyotimeC1002
结晶紫BeyotimeC0121
核糖核酸酶ABeyotimeST579
碘化丙啶BeyotimeST511
基质胶Corning--
中性树脂SolarbioG8590
一步法TUNEL细胞凋亡检测试剂盒BeyotimeC1086
抗荧光淬灭封片剂BeyotimeP0126
双荧光素酶报告基因检测系统PromegaE1910
pGL3载体PromegaE1761
LAS-3000成像系统FUJIFILM--
分光光度计HACH--
酶标仪Bio-Rad--
FACScan流式细胞仪BD Biosciences--
CellQuest软件BD Biosciences--
显微镜Olympus--

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
HADHB表达分析
数据库样本量(GEPIA: 肿瘤408例,正常211例);临床组织样本配对数量(40对);细胞系种类和来源
阅读提示:Methods: HADHB expression and survival analysis; Cell lines and clinical tissue collection
体外功能实验
转染载体和siRNA序列;细胞密度;检测时间点;CCK-8、EdU、集落形成、细胞周期、transwell和划痕实验的具体条件
阅读提示:Methods: Cell transfection, Cell viability analysis, Cell proliferation analysis, Cell cycle analysis, Cell migration and invasion assessment; Figure legends 2-3
体内异种移植瘤实验
小鼠品系、周龄、数量;细胞接种浓度和体积;肿瘤测量时间点;肿瘤体积计算公式
阅读提示:Methods: Construction of the xenograft STAD model in nude mice; Figure 4
上游调控机制实验
双荧光素酶报告基因载体构建(WT和MUT序列);结合位点位置;KLF4过表达对HADHB表达的影响
阅读提示:Methods: Motif analysis and promotor binding site analysis, Dual-luciferase reporter assay; Figure 5
下游通路验证
GSEA分析参数;Hippo-YAP通路相关蛋白检测(YAP, TEAD4);救援实验共转染方案
阅读提示:Methods: Pathway enrichment analysis; Results: HADHB regulates the Hippo-YAP signalling pathway; Figure 6-7