ZSCAN16通过激活TBC1D31加速肝细胞癌进展

ZSCAN16 expedites hepatocellular carcinoma progression via activating TBC1D31.

作者信息Xiaofang Wang, Bo Xiao, Fuping Zhong, Yong Zhou, Qibo Wang, Jihao Jiang
PMID39511655
期刊Cell Div
发布时间2024-11-07
DOI10.1186/s13008-024-00135-9

实验完整度

包含临床样本表达检测、体外细胞功能实验、体内裸鼠移植瘤模型,以及ChIP-qPCR和双荧光素酶报告基因等机制验证,功能验证与机制验证相互补充。

主要模型

HCC细胞系Hep3B和PLC/PRF/5 正常肝细胞系THLE-2 裸鼠异种移植瘤模型(BALB/c nude mice) HCC患者肿瘤及癌旁组织样本

重点核对

ZSCAN16和TBC1D31在HCC组织和细胞系中的表达水平 慢病毒介导的ZSCAN16敲低效率(sh-ZSCAN16 vs sh-Scramble) TBC1D31过表达对ZSCAN16敲低效应的逆转作用 ChIP-qPCR和双荧光素酶实验验证ZSCAN16对TBC1D31启动子的结合和转录激活 体内实验中Hep3B细胞皮下注射的细胞数量(2×10^6)和监测周期(32天)

摘要

目的:肝细胞癌(HCC)是致命的,对早期诊断和有效治疗构成巨大挑战。本文旨在阐述锌指和SCAN结构域包含蛋白16(ZSCAN16)和TBC1结构域家族成员31(TBC1D31)在HCC进展中的功能。方法:通过RT-qPCR、Western blot和免疫组织化学检测ZSCAN16和TBC1D31的水平。通过ChIP-qPCR和双荧光素酶实验证明ZSCAN16对TBC1D31的转录调控。采用集落形成实验、迁移和侵袭实验、TUNEL染色、CCK-8实验、流式细胞术和Western blot分析评估HCC细胞的生物学活性。通过慢病毒基因干预结合功能挽救实验证明ZSCAN16/TBC1D31轴在HCC中的作用。使用Hep3B细胞建立裸鼠异种移植瘤模型,研究ZSCAN16/TBC1D31轴在体内的作用。结果:ZSCAN16和TBC1D31在HCC中高表达。下调ZSCAN16抑制HCC细胞的增殖、迁移和侵袭,同时促进凋亡,并在体内抑制肿瘤生长。机制研究表明,ZSCAN16介导TBC1D31的转录激活,进而导致肿瘤发展。TBC1D31过表达逆转了ZSCAN16敲低对HCC细胞恶性行为和肿瘤生长的抑制作用,并加速了肿瘤发展。结论:ZSCAN16介导TBC1D31的转录激活并促进HCC进展。

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
ZSCAN16和TBC1D31在肝细胞癌进展中的功能和潜在机制是什么?
核心机制
ZSCAN16作为转录因子直接结合TBC1D31启动子区域,激活其转录,进而促进HCC细胞增殖、迁移、侵袭并抑制凋亡,加速肿瘤生长。
主要证据
临床样本中ZSCAN16和TBC1D31表达升高并与不良预后相关;细胞实验中敲低ZSCAN16抑制恶性表型,过表达TBC1D31逆转该效应;ChIP-qPCR和双荧光素酶实验证实ZSCAN16靶向TBC1D31;体内异种移植瘤实验验证ZSCAN16/TBC1D31轴促进肿瘤生长。
研究意义
研究表明ZSCAN16和TBC1D31在HCC中发挥致癌作用,可能为HCC的诊断和治疗提供新的生物标志物和靶点。

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

ZSCAN16表达分析

验证ZSCAN16在HCC组织和细胞系中的表达水平及其与预后的关系

利用GEO数据集分析差异表达基因,通过UALCAN和Kaplan-Meier Plotter分析表达和预后,并用RT-qPCR和IHC检测临床样本和细胞系中ZSCAN16表达。

2

ZSCAN16敲低的体外功能实验

评估ZSCAN16敲低对HCC细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响

使用慢病毒sh-ZSCAN16感染Hep3B和PLC/PRF/5细胞,进行集落形成、迁移、侵袭、TUNEL、流式细胞术和Western blot等实验。

3

ZSCAN16敲低的体内实验

验证ZSCAN16敲低对裸鼠皮下移植瘤生长的影响

将sh-ZSCAN16处理的Hep3B细胞皮下注射到裸鼠,监测肿瘤体积和重量,并通过IHC和TUNEL检测相关蛋白和凋亡。

4

下游靶基因鉴定

确定ZSCAN16的下游靶基因,并验证TBC1D31是否受ZSCAN16转录调控

通过数据库预测和实验验证,使用RT-qPCR检测TBC1D31表达,ChIP-qPCR和双荧光素酶实验验证ZSCAN16与TBC1D31启动子的结合。

5

功能挽救实验

验证TBC1D31过表达是否能逆转ZSCAN16敲低对HCC细胞恶性行为的影响

在sh-ZSCAN16处理的HCC细胞中过表达TBC1D31,通过CCK-8、迁移、侵袭、凋亡和Western blot检测表型变化。

6

体内挽救实验

验证TBC1D31过表达在体内逆转ZSCAN16敲低对肿瘤生长的影响

将共处理的Hep3B细胞注射到裸鼠,监测肿瘤体积和重量,并通过IHC检测相关蛋白表达和凋亡。

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
MEM培养基ProcellPM150410
Eagle's MEM培养基ATCC30-2003
BEGM培养基LonzaCC-3170
表皮生长因子Merck KGaASRP3027
慢病毒Origene--
Biozol总RNA提取试剂BioriginBN20537
FastKing cDNA第一链合成试剂盒TiangenKR116-01
SYBR Green预混液Thermo Fisher ScientificA46012
Hep3B细胞系ProcellCL-0102
PLC/PRF/5细胞系ATCCCRL-8024
THLE-2细胞系ATCCCRL-2706
ZSCAN16抗体Novus BiologicalsNBP1-85184
N-钙黏蛋白抗体Abcamab76011
Snail抗体ABclonalA5243
Cleaved Caspase-3抗体Thermo FisherPAF5-114687
Ki67抗体Thermo Fisher701198
TBC1D31抗体Novus BiologicalsNBP1-81818
羊抗兔IgG H&L (HRP)Abcamab205718
RIPA裂解液BosterAR0105-100
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0012
GAPDH抗体Abcamab9485
超敏ECL发光试剂MeilunbioMA0186
基质胶SolarbioM8370
一步法TUNEL凋亡检测试剂盒BeyotimeC1090
细胞计数试剂盒-8TargetMol ChemicalsC0005
APC-Annexin V/PI凋亡检测试剂盒UElandy BiotechnologyA6030S
BALB/c裸鼠Charles River401
抗ZSCAN16抗体Absolute AntibodyRAB-S238
小鼠IgG2a同型对照(ChIP级)Abcamab18413
Pierce Protein A磁珠Thermo Scientific88846
pGL3-basic载体Promega CorporationE1751
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen11668019
海肾荧光素酶载体pRL-SV40-NBeyotimeD2762

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
Hep3B和PLC/PRF/5细胞培养于MEM或Eagle's MEM(含10% FBS和1% P/S);THLE-2培养于BEGM(含10% FBS、5 ng/mL EGF和70 ng/mL磷酸乙醇胺);所有细胞在37°C、5% CO2培养箱中培养
阅读提示:Methods 'Cell culture and reagents' 部分
基因干预
慢病毒感染:MOI=15,细胞密度70%时感染,感染后24小时用嘌呤霉素筛选
阅读提示:Methods 'Gene expression intervention' 部分
体外功能实验
集落形成:1000细胞/孔,2周;迁移划痕:0和48小时;侵袭:5×10^4细胞,36小时;凋亡:TUNEL和流式;蛋白检测:Western blot
阅读提示:Methods 'Colony formation assay', 'Cell migration assay', 'Cell invasion assay', 'TUNEL', 'Cell viability assay', 'Flow cytometry', 'Western blot' 部分
体内异种移植瘤实验
6周龄雌性BALB/c裸鼠,每组5只,皮下注射2×10^6 Hep3B细胞,每4天测量肿瘤体积,32天后安乐死并取材
阅读提示:Methods 'Subcutaneous xenograft tumor' 部分
机制验证
ChIP-qPCR:抗ZSCAN16抗体(RAB-S238)和小鼠IgG2a对照(ab18413);双荧光素酶:pGL3-TBC1D31启动子,转染后48小时检测
阅读提示:Methods 'Chromatin immunoprecipitation (ChIP)-qPCR' 和 'Dual luciferase assay' 部分