SENP5通过调节β-catenin去SUMO化增强GPX4抗铁死亡抗性,促进子宫内膜癌细胞生长

SENP5 promotes endometrial cancer cell growth by regulating β-catenin deSUMOylation to enhance GPX4-resistance to ferroptosis.

作者信息Ziyuan Wang, Yongmei Zhang, Yongfang Zhang, Qiuhong Deng, Yandong Xi, Wanxia He, Xiaolong Ma
PMID40410883
发布时间2025-05-24
DOI10.1186/s40001-025-02662-9

实验完整度

中

研究包含临床样本检测、体外细胞功能实验及机制验证(CO-IP、SUMO化分析),但缺少动物体内实验,实验层级不够多。

主要模型

子宫内膜癌组织与癌旁组织 HEC-1-B细胞系

重点核对

SENP5表达水平:RT-qPCR、Western blot、IHC检测 SENP5敲低和过表达的转染效率:siRNA和过表达质粒 铁死亡抑制剂处理:Fer-1 (1 µmol/L)、Lip-1 (0.2 µmol/L) β-catenin敲低对SENP5过表达的影响 β-catenin SUMO化修饰分析:HA-β-catenin与Myc-SUMO共转染

摘要

背景:子宫内膜癌(EC)是一种重要且严重的妇科癌症,对女性健康构成相当大的风险。SUMO特异性肽酶5(SENP5)的去SUMO化与多种癌症密切相关。然而,SENP5在EC中的功能及其通过去SUMO化修饰的相关机制调节EC进展的作用仍不清楚。方法:获取5例EC肿瘤组织和癌旁组织。使用逆转录聚合酶链反应(RT-qPCR)、免疫组织化学(IHC)和Western blot评估SENP5在EC中的表达。用脂质体处理HEC-1-B细胞以干扰SENP5和/或β-catenin的表达。用于评估SENP5通过β-catenin对EC细胞增殖影响的方法包括RT-qPCR、Western blot、CCK8、EDU和C11-BODIPY方法。进行Western blot、免疫共沉淀(CO-IP)和SUMO化分析以研究SENP5对β-catenin的去SUMO化修饰。结果:SENP5在EC癌组织中表达升高,并与EC患者的不良预后相关。抑制SENP5可抑制β-catenin和GPX4的表达,激活铁死亡,并抑制HEC-1-B细胞增殖。敲低β-catenin抵消了SENP5过表达对铁死亡和HEC-1-B增殖的影响。此外,SENP5通过β-catenin蛋白的去SUMO化修饰稳定了HEC-1-B细胞中β-catenin的水平。结论:SENP5通过调节β-catenin去SUMO化促进GPX4介导的铁死亡抗性,从而增强EC细胞的增殖,这一发现表明SENP5可能作为EC治疗干预的有前景的靶点。

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
SENP5在子宫内膜癌中的表达及其通过去SUMO化调控β-catenin促进癌细胞增殖的机制。
核心机制
SENP5通过去SUMO化修饰稳定β-catenin,上调GPX4表达,抑制铁死亡,从而促进子宫内膜癌细胞增殖。
主要证据
SENP5在EC组织中高表达且与不良预后相关;敲低SENP5抑制β-catenin和GPX4,促进铁死亡;β-catenin敲低逆转SENP5过表达对GPX4和铁死亡的影响;Co-IP和SUMO化实验证实SENP5与β-catenin相互作用并调节其去SUMO化。
研究意义
作者提出抑制SENP5可能是治疗子宫内膜癌的关键途径,并为翻译后修饰在EC中的作用提供了新视角。

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

临床样本中SENP5表达分析

检测SENP5在EC组织和癌旁组织中的表达差异及其与预后的关系。

收集5对EC肿瘤组织和癌旁组织,通过IHC、RT-qPCR和Western blot检测SENP5表达,并利用GEPIA数据库分析SENP5表达与患者预后的关系。

2

SENP5对EC细胞增殖和铁死亡的影响

研究SENP5在EC细胞增殖和铁死亡中的作用。

在HEC-1-B细胞中敲低SENP5,分别用铁死亡抑制剂Fer-1和Lip-1、坏死性凋亡抑制剂Nec-1和凋亡抑制剂Z-VAD-FMK处理,通过CCK-8、EdU评估细胞活力和增殖。

3

SENP5对β-catenin和GPX4表达及铁死亡指标的影响

探究SENP5调控铁死亡的分子机制。

敲低SENP5后,检测β-catenin和GPX4的mRNA和蛋白表达,并测定Fe2+含量、ROS水平和GSH/GSSG比值。

4

β-catenin介导SENP5对GPX4的调控

验证SENP5是否通过β-catenin调节GPX4表达。

将OE-SENP5和si-β-catenin转染至HEC-1-B细胞,检测SENP5、β-catenin和GPX4的表达。

5

β-catenin介导SENP5对铁死亡和增殖的影响

验证SENP5通过β-catenin影响铁死亡和细胞增殖。

过表达SENP5并敲低β-catenin,检测细胞活力、增殖及铁死亡相关指标。

6

SENP5对β-catenin去SUMO化的机制验证

研究SENP5是否通过去SUMO化稳定β-catenin。

通过免疫荧光共定位和Co-IP验证SENP5与β-catenin的相互作用;利用SUMOplot预测SUMO化位点;共转染HA-β-catenin和Myc-SUMO1/2/3,检测SUMO化;使用SUMO化抑制剂ML-792观察β-catenin表达变化。

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
Lipofectamine 2000Thermo Fisher Scientific11668-030
RPMI 1640培养基----
5-乙炔基-2'-脱氧尿苷BeyotimeC0071L
SENP5抗体Thermo Fisher ScientificPA5-104468
β-catenin抗体Thermo Fisher ScientificMA5-34961
荧光标记二抗BeyotimeP0186
SENP5抗体Proteintech19529-1-AP
β-catenin抗体Proteintech17565-1-AP
β-catenin抗体Abcamab32572
SUMO2抗体Proteintech11251-1-AP
C11-BODIPY 581/591Thermo Fisher ScientificD3861
GSH比值检测试剂盒Abcamab138881
Fe2+检测试剂盒Abcamab83366
Trizol试剂TaKaRaT9108
逆转录试剂盒TakaraRR036A
BCA蛋白定量试剂盒Abcamab102536
SENP5抗体Abcamab58420
β-catenin抗体Abcamab32572
GPX4抗体Abcamab41787
β-actin抗体Abcamab8227
GAPDH抗体Abcamab9485
HRP标记二抗Abcamab288151
Ferrostatin-1----
Liproxstatin-1----
Necrostatin-1----
Z-VAD-FMK----
ML-792----
HA-β-catenin载体LMAI Bio--
Myc-SUMO1载体LMAI Bio--
Myc-SUMO2载体LMAI Bio--
Myc-SUMO3载体LMAI Bio--
Flag-SENP5载体LMAI Bio--

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
临床样本检测
样本数量:5对;组织来源:子宫内膜癌组织和癌旁组织;患者入组标准;病理诊断方式。
阅读提示:详见Methods中的Clinical specimens部分
细胞培养和处理
细胞系:HEC-1-B;培养基:RPMI 1640,10% FBS,1×10^5 U/L青霉素和100 mg/L链霉素;培养条件:37°C,5% CO2。
阅读提示:详见Methods中的Cells culture部分
细胞转染
转染试剂:Lipofectamine 2000;siRNA和过表达质粒的序列和浓度;转染时间;分组设置。
阅读提示:详见Methods中的Cells transfection部分
铁死亡相关检测
Fe2+浓度、ROS水平、GSH/GSSG比的检测方法;处理时间;检测试剂盒。
阅读提示:详见Methods中的Lipid ROS level assay和Glutathione (GSH) and Fe2+ assay部分
机制验证
免疫共沉淀和SUMO化分析的实验条件;抗体信息;SUMO化位点预测方法。
阅读提示:详见Methods中的Co-immunoprecipitation (CO-IP) assay和SUMOylation assay部分