FBXL18通过去稳定DUSP16从而激活JNK信号通路促进子宫内膜癌进展

FBXL18 promotes endometrial carcinoma progression via destabilizing DUSP16 and thus activating JNK signaling pathway.

作者信息Jie Pi, Yong Wang, Yuzi Zhao, Jing Yang
PMID40382593
发布时间2025-05-17
DOI10.1186/s12935-025-03808-9

实验完整度

包含临床样本、多种细胞系体外功能实验、体内异种移植瘤模型、分子机制验证(Co-IP、泛素化、CHX实验)等多个独立证据层级。

主要模型

子宫内膜癌细胞系KLE、Ishikawa 正常子宫内膜基质细胞系ESC BALB/c裸鼠异种移植瘤模型 配对EC组织和癌旁正常组织

重点核对

FBXL18在EC组织和细胞系中高表达,且与预后不良相关 FBXL18调控EC细胞增殖、迁移和侵袭能力 FBXL18与DUSP16存在物理相互作用,促进其泛素化降解 FBXL18通过DUSP16激活JNK/c-JUN信号通路 体内沉默FBXL18抑制肿瘤生长,伴随DUSP16蛋白升高和JNK信号失活

摘要

目的:晚期子宫内膜癌(EC)患者的治疗选择仍然有限,预后不佳。F-box和富含亮氨酸重复序列蛋白18(FBXL18)属于F-box蛋白家族,在人类癌症中经常发生改变,但其在EC中的功能作用和潜在机制尚未被充分探索。方法:利用数据挖掘策略和进一步实验探究FBXL18在EC组织和细胞中的表达。进行多种体外实验,包括CCK-8、集落形成、伤口愈合和Transwell侵袭实验,以评估FBXL18对细胞增殖、迁移和侵袭的功能。采用生物信息学分析、Western blot、qRT-PCR、免疫共沉淀和泛素化实验来鉴定下游通路和FBXL18的直接底物。结果:FBXL18在EC组织和细胞系中高表达,且FBXL18高表达的EC患者临床结局较差。功能缺失和获得功能实验表明,沉默FBXL18抑制EC细胞增殖、迁移和侵袭,而过表达FBXL18则产生相反效果。机制上,FBXL18能与双特异性磷酸酶DUSP16物理相互作用,导致其泛素化和降解,从而激活JNK信号通路。在EC细胞中上调DUSP16可减轻FBXL18过表达诱导的JNK信号通路激活,并逆转FBXL18过表达介导的细胞增殖、迁移和侵袭能力的增强。结论:总之,我们的研究展示了FBXL18在EC中的高表达、预后预测性能以及恶性促肿瘤作用。该表型的新机制是FBXL18促进DUSP16的泛素化和降解,从而激活JNK/c-JUN信号以促进EC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
FBXL18在子宫内膜癌中的表达、功能及潜在分子机制是什么?
核心机制
FBXL18作为E3连接酶,靶向DUSP16并促进其泛素化降解,从而激活JNK/c-JUN信号通路,促进EC进展。
主要证据
临床样本和组织芯片显示FBXL18高表达且预后不良;体外功能实验显示FBXL18敲低抑制增殖、迁移和侵袭,过表达则相反;Co-IP和泛素化实验证实FBXL18与DUSP16结合并促其降解;体内异种移植实验表明敲低FBXL18抑制肿瘤生长。
研究意义
本研究揭示了FBXL18-DUSP16-JNK轴在EC进展中的新机制,为EC的预后评估和治疗提供了潜在靶点。

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

表达与预后分析

探究FBXL18在EC组织和细胞中的表达水平及其与患者预后的关系。

利用TCGA数据、UALCAN数据库及qRT-PCR和Western blot检测FBXL18在EC组织、细胞系和正常对照中的表达,并进行Kaplan-Meier生存分析。

2

体外功能实验

确定FBXL18对EC细胞增殖、迁移、侵袭和EMT的影响。

通过shRNA敲低和过表达FBXL18,利用CCK-8、集落形成、伤口愈合、Transwell侵袭实验和Western blot检测EMT标志物。

3

机制探索

探究FBXL18调控的下游信号通路和直接底物。

利用TCGA数据、GO/KEGG富集分析和GSEA,并结合Western blot验证JNK通路磷酸化;利用BioGRID数据库预测底物,通过Co-IP、泛素化实验和CHX实验验证FBXL18与DUSP16的互作及泛素化降解。

4

体内验证

验证FBXL18敲低对EC肿瘤生长的影响。

将shFBXL18和shNC稳定细胞系皮下注射BALB/c裸鼠,监测肿瘤体积和重量,并进行Western blot和qRT-PCR分析。

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Hyclone--
DMEM/F12培养基Hyclone--
胎牛血清Beyotime--
嘌呤霉素----
HighGene转染试剂ABclonal--
CCK-8试剂Beyotime--
结晶紫Beyotime--
Transwell小室Corning--
基质胶BD--
TRIzol试剂Invitrogen--
BeyoRT II M-MLV逆转录酶Beyotime--
SYBR Green荧光染料Takara--
RIPA裂解液Solarbio--
磷酸酶和蛋白酶抑制剂Servicebio--
BCA蛋白定量试剂盒Solarbio--
PVDF膜Millipore--
增强化学发光试剂Beyotime--
Protein A+G琼脂糖珠CST--
MG132蛋白酶体抑制剂MCE--
FBXL18抗体Santa Cruzsc-100738
DUSP16抗体CST5523
GAPDH抗体ServicebioGB15004-100
JNK抗体CST9252
磷酸化JNK抗体CST9251
c-Jun抗体CST9165
磷酸化c-Jun抗体CST3270
FLAG抗体CST14793
HA抗体CST3724
泛素抗体ABclonal--

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(Pricella、中科院细胞库),培养基(DMEM或DMEM/F12),FBS浓度(10%),培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:Materials and Methods: Cell lines and cell culture
病毒感染和筛选
慢病毒载体(shFBXL18、LV-FBXL18),感染细胞密度(50%),筛选浓度(嘌呤霉素3 µg/ml),筛选时间(1周)
阅读提示:Materials and Methods: Lentivirus, plasmids, SiRNA, and generation of stably cell lines
细胞增殖
CCK-8实验细胞密度(5×10^3/孔),检测时间点(0,24,48,72h);集落形成实验接种密度(1×10^3/孔),培养时间(约2周),克隆计数标准(≥50个细胞)
阅读提示:Materials and Methods: Cell proliferation assays
迁移和侵袭
伤口愈合实验细胞覆盖度(95%),无血清培养时间(24h);Transwell实验细胞密度(5×10^5/ml),上室细胞数(1×10^4),下室血清浓度(20%),培养时间(36h)
阅读提示:Materials and Methods: Wound healing and transwell invasion assay
蛋白降解和泛素化
MG132浓度(20 µM)和处理时间(6h);CHX浓度(10 µg/ml)和时间点(0,2,4,8h)
阅读提示:Materials and Methods: Co-immunoprecipitation and ubiquitination assay, Protein stability and degradation experiment
动物实验
动物品系(BALB/c裸鼠),性别(原文写male,但应是female),周龄(6周),每组样本量(n=6),细胞注射量(5×10^6),基质胶混合比例(1:1),监测时间(5周)
阅读提示:Materials and Methods: Animal experiments