STIL通过调控糖酵解通路促进肺腺癌的发展

STIL enhances the development of lung adenocarcinoma by regulating the glycolysis pathway.

作者信息Lei Wang, Xianjin Xie
PMID39735672
期刊Oncol Res
发布时间2024-12
DOI10.32604/or.2024.048562

实验完整度

包含临床样本、细胞系、多种功能实验、机制验证和体内外代谢分析。

主要模型

肺腺癌细胞系H1299 肺腺癌细胞系H23 临床肺腺癌及癌旁组织样本

重点核对

STIL在LUAD组织中的表达水平及与预后的关系(GEPIA数据库分析) siRNA敲低和过表达STIL后细胞活力、增殖、凋亡、迁移和侵袭的变化 E2F1对STIL的转录调控(双荧光素酶报告、ChIP实验) STIL调控糖酵解(葡萄糖摄取、乳酸产生、ATP/ADP比值及ECAR/OCR变化)

摘要

背景:为了研究SCL/TAL1中断位点(STIL)在肺腺癌(LUAD)进展中的作用及预后意义,我们使用基因表达谱交互分析(GEPIA)检测了STIL和E2启动子结合因子1(E2F1)的表达及其对LUAD预后的影响。方法:功能实验包括CCK-8、伤口愈合、5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(EdU)、Transwell实验和流式细胞术,阐明了STIL和E2F1对细胞活力、增殖、凋亡和迁移的影响。基因集富集分析(GSEA)确定了潜在通路,而代谢实验评估了葡萄糖代谢。结果:我们的研究结果显示,STIL和E2F1在LUAD中过表达,并与不良预后相关。STIL增强细胞增殖、迁移和侵袭,抑制凋亡,并激活E2F1下游。沉默E2F1逆转了STIL过表达对细胞活力和侵袭性的促进作用。重要的是,STIL调节糖酵解,影响LUAD细胞中的葡萄糖消耗、乳酸产生和能量平衡。结论:我们包含STIL、年龄和疾病分期的模型稳健地预测患者预后,强调了STIL通过代谢重编程在LUAD发病机制中的关键作用。这一综合方法不仅证实了STIL的预后价值,还突出了其作为LUAD治疗靶点的潜力。

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
STIL在肺腺癌中的表达、预后意义及其促进肿瘤进展的机制是什么?
核心机制
STIL受转录因子E2F1调控,通过激活糖酵解通路促进肺腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭,并抑制凋亡。
主要证据
临床样本和数据库显示STIL高表达且与不良预后相关;细胞实验证明STIL促进增殖、迁移、侵袭并抑制凋亡;机制实验显示E2F1直接结合STIL启动子并激活其转录;代谢实验显示STIL调控糖酵解关键酶和代谢产物。
研究意义
STIL可能作为肺腺癌的预后生物标志物和治疗靶点。

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STIL表达

评估STIL在LUAD组织中的表达水平及其与预后的关系。

使用GEPIA数据库分析STIL在LUAD和正常组织中的表达差异,利用TCGA-LUAD数据进行生存分析和Cox回归,并通过Western blot检测10对LUAD及癌旁组织中STIL的表达。

2

细胞功能实验验证STIL的作用

验证STIL对LUAD细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭和细胞周期的影响。

在H1299和H23细胞中敲低或过表达STIL,通过CCK-8、EdU、流式细胞术、伤口愈合和Transwell实验检测细胞功能,并用Western blot检测相关蛋白。

3

机制研究:E2F1对STIL的调控

验证E2F1是否作为转录因子直接调控STIL的表达。

通过GSEA和JASPAR预测E2F1结合位点,用双荧光素酶报告基因和ChIP实验验证E2F1与STIL启动子的结合,并检测E2F1敲低或过表达对STIL蛋白水平的影响。

4

功能恢复实验验证E2F1-STIL轴

验证E2F1对细胞功能的影响是否由STIL介导。

在H1299和H23细胞中敲低E2F1并同时过表达STIL,检测细胞活力、侵袭和细胞周期相关蛋白表达。

5

代谢实验验证STIL调控糖酵解

验证STIL是否通过调控糖酵解影响LUAD进展。

通过GSEA分析发现糖酵解通路与STIL相关,使用试剂盒检测葡萄糖摄取、乳酸产生和ATP/ADP比值,用Seahorse分析ECAR和OCR,并用Western blot检测糖酵解酶表达。

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
RPMI-1640培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
pc-DNA3.1载体Tsingke Biotechnology--
RIPA裂解液ElabscienceE-BC-R327
PVDF膜----
STIL抗体Abcamab89314
E-钙黏蛋白抗体Abcamab231303
N-钙黏蛋白抗体Abcamab76011
波形蛋白抗体AbclonalA2584
E2F1抗体Abcamab288369
己糖激酶II抗体Abcamab209847
葡萄糖转运蛋白1抗体AbclonalA6982
乳酸脱氢酶A抗体Cell Signaling Technology3582
细胞周期蛋白依赖性激酶4抗体Abcamab108357
细胞周期蛋白E1抗体Abcamab33911
细胞周期蛋白D1抗体Abcamab16663
GAPDH抗体Abcamab181603
二抗Abcamab7090
二抗Abcamab96879
化学发光试剂Vazyme--
Tanon 4800成像系统Beijing Yuanpinghao Biotechnology--
CCK-8检测试剂Dojindo--
EdU培养基Beyotime Biotechnology--
DAPIBeyotime Biotechnology--
Annexin V-FITCBD--
碘化丙啶Sigma-Aldrich--
核糖核酸酶ASigma-Aldrich--
Z-VAD-FMKSigma-Aldrich--
Matrigel基质胶BD--
pGL3荧光素酶报告基因载体----
Lipofectamine3000转染试剂Invitrogen--
Promega荧光素酶活性检测试剂盒Promega--
TRIzol试剂Invitrogen--
PrimeScript RT试剂盒TaKaRa--
SYBR Green PCR试剂盒Qiagen--
LightCycler 480 IIRoche--
ChIP商业试剂盒Active Motif53008
葡萄糖摄取检测试剂盒PromegaJ1343
乳酸检测试剂盒DojindoL256
ADP/ATP比值检测试剂盒DojindoA552
Seahorse XF96细胞外流量分析仪Agilent--

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
临床样本分析
样本量(10对),患者性别(7男3女),年龄范围(35-83岁),分期(2例I+II期,8例III+IV期),伦理批准号(DWKYLL-2021039)
阅读提示:Methods 中 Clinical samples 部分
细胞培养与转染
细胞系(16HBE、NCI-H1975、H1299、H23、A549),培养基(RPMI-1640+10% FBS),siRNA序列,转染试剂(Lipofectamine 2000),转染时间(24h)
阅读提示:Methods 中 Cell culture and transfection 部分
细胞功能实验
CCK-8检测时间点(0,24,48,72,96h),EdU标记时间(2h),流式凋亡(Annexin V-FITC/PI染色),伤口愈合(0和24h),Transwell(24h)
阅读提示:Figure legends 2、3 及 Methods 中相应实验部分
机制验证
双荧光素酶报告(野生型/突变型STIL启动子,E2F1共转染),ChIP实验(抗体量5 μg,引物序列)
阅读提示:Figure 4 图例及 Methods 中 Dual-luciferase reporter assay 和 ChIP assay 部分
代谢检测
葡萄糖摄取、乳酸、ATP/ADP试剂盒,Seahorse分析(ECAR和OCR),糖酵解酶(HK-2、GLUT-1、LDHA)蛋白水平,Z-VAD-FMK处理(10 μM,24h)
阅读提示:Figure 6 图例及 Methods 中 Kits analysis 和 Seahorse assay 部分