二硫化物凋亡相关基因RPN1通过调控细胞周期抑制肝细胞癌的进展,可能是新的治疗靶点。

Disulfidptosis-related genes RPN1 inhibits the progression of hepatocellular carcinoma by regulating cell cycle, may be a new therapeutic targets.

作者信息Rongzheng Zhang, Kun Zhou, Meng Wu, Han Qiao, Le Yu, Xi Jin, Jingbo Li, Guanglu Dong, Shuyun Zhang
PMID40691521
发布时间2025-07-22
DOI10.1007/s00011-025-02070-z

实验完整度

包含TCGA/ICGC/GEO生信分析、临床组织及PBMC表达验证、细胞功能实验、细胞周期检测、体内裸鼠成瘤实验等多层级验证,并有机制验证。

主要模型

Huh7肝癌细胞系 HCCLM3肝癌细胞系 Hep3B肝癌细胞系 BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型

重点核对

RPN1的敲低和过表达效率验证(RT-qPCR和Western blot) 细胞增殖和迁移功能实验(CCK8、EdU、伤口愈合、Transwell) 细胞周期检测(流式细胞术和Western blot) 体内成瘤实验(Hep3B细胞过表达RPN1) 临床样本验证(23对HCC组织及196例PBMCs)

摘要

背景:肝细胞癌(HCC)是主要的肝癌类型,预后不良。治疗方法包括手术、消融、肝移植和免疫治疗。程序性细胞死亡(PCD)在HCC的发生和治疗中发挥重要作用,而二硫化物凋亡作为一种新型PCD,与肿瘤预后和抗肿瘤免疫相关。本研究旨在探讨二硫化物凋亡相关基因(DRGs)在HCC发生发展中的作用及分子机制。方法:我们利用TCGA数据库构建了一个包含RPN1、SLC7A11和GYS1三个DRGs的HCC预后特征。通过实时定量逆转录聚合酶链反应(RT-qPCR)检测196例患者外周血单个核细胞(PBMCs)中特征基因的mRNA表达水平,并通过RT-qPCR和免疫组织化学(IHC)验证23对HCC组织和癌旁非肿瘤组织中RPN1的表达。此外,通过EdU实验、CCK8实验、伤口愈合实验、transwell实验研究了RPN1在HCC中的作用。通过流式细胞术检测细胞周期的变化,通过Western blot检测细胞周期蛋白(CDK1、CDK2、Cyclin D1、Cyclin E1)的变化。我们通过皮下注射建立的BALB/c裸鼠HCC模型进行了体内实验。结果:配对HCC组织中RPN1显著上调(p < 0.001)。PBMCs中HCC组的表达也显著高于健康组(p < 0.001)。有趣的是,HBV组和HBV-LC组的RPN1表达高于HBV-HCC组(p < 0.001)。IHC实验证实RPN1在HCC组织中也上调(p < 0.05)。体外实验表明,敲低RPN1促进HCC细胞增殖和迁移,而过表达RPN1抑制这些功能。流式细胞术和Western blot证实,在HCCLM3和Huh7细胞中敲低RPN1导致G0/G1期细胞比例降低,G2/M期细胞比例升高。同时,细胞周期蛋白(CDK1、CDK2、Cyclin D1和Cyclin E1)的表达水平显著升高。在体内,Hep3B细胞中RPN1的过表达可以抑制肿瘤生长。结论:体外和体内实验证实,RPN1的过表达可通过调节细胞周期显著抑制HCC的进展。RPN1可能作为HCC的新治疗靶点。

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
探讨二硫化物凋亡相关基因RPN1在肝细胞癌发生发展中的作用及其分子机制。
核心机制
RPN1通过调控细胞周期(影响G0/G1期和G2/M期)抑制肝细胞癌的增殖和迁移。
主要证据
RT-qPCR和IHC证实RPN1在HCC组织中高表达;细胞功能实验显示RPN1过表达抑制增殖和迁移;流式细胞术和Western blot显示RPN1敲低导致细胞周期进展;体内实验显示RPN1过表达抑制肿瘤生长。
研究意义
RPN1可能作为肝细胞癌新的治疗靶点,为HCC治疗提供新思路。

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

临床样本表达验证

验证RPN1在肝细胞癌组织及外周血单个核细胞中的表达水平。

通过RT-qPCR检测23对HCC及癌旁组织中RPN1的表达,通过RT-qPCR检测196例PBMCs(包括健康、慢性HBV携带、HBV相关肝硬化、HBV相关HCC)中的表达,并通过IHC验证蛋白表达。

2

体外细胞功能实验

探究RPN1对肝癌细胞增殖和迁移的影响。

在Huh7、HCCLM3细胞中敲低RPN1,在Huh7、Hep3B细胞中过表达RPN1,并通过CCK8、EdU、伤口愈合、Transwell实验检测细胞增殖和迁移能力。

3

细胞周期机制分析

探究RPN1调控细胞增殖的机制。

通过RNA-seq分析敲低RPN1后的差异表达基因及富集通路,通过流式细胞术检测细胞周期分布,通过Western blot检测周期蛋白表达。

4

体内动物实验

验证RPN1过表达对肿瘤生长的影响。

在BALB/c裸鼠皮下接种过表达RPN1的Hep3B细胞或对照细胞,测量肿瘤体积和重量。

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----
MEM培养基----
胎牛血清----
嘌呤霉素Biosharp--
RNAkeyTM 试剂SevenbioSM129-02
All-in-one 第一链cDNA合成试剂盒IISevenbioSM129-02
SYBR Green 预混液SevenbioSM143-01
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
BCA蛋白定量试剂盒SevenbioSW101-02
ECL检测试剂盒SevenbioSW134-01
ChemiScope成像系统Clinx--
RPN1抗体Absinabs143360
Flag抗体Sigma-AldrichF1804
β-actin抗体AbwaysAB0035
山羊抗小鼠IgG H&L(HRP)ImmunowayRS0001
山羊抗兔IgG H&L(HRP)Zhong Shan-Golden Bridge Biological Technology CO., LTDZB-2301
HBsAg和HBeAg检测试剂盒Wantai BioPharm--
BeyoClick™ EdU-555试剂盒Beyotime--
细胞计数试剂盒-8SevenbioSC119-01
8 μm细胞小室Transwell板Biofil--
RNeasy Mini试剂盒Qiagen--
TruSeq RNA样本制备试剂盒Illumina--
Qubit 2.0荧光计Life Technologies--
Agilent 2100生物分析仪Agilent Technologies--
Illumina NovaSeq 6000测序仪Illumina--

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
临床样本验证
RPN1在HCC组织和PBMCs中的表达水平,样本配对和分组信息。
阅读提示:Material and methods 中的 Clinical specimen 和 Results 中的 RPN1 is upregulated in HCC (Fig.6)。
细胞培养及病毒感染
细胞系来源,培养基,病毒载体(shRNA和过表达)及感染效率。
阅读提示:Material and methods 中的 Cell culture 和 Virus infection。
细胞功能实验
敲低和过表达效率,细胞增殖和迁移测定条件。
阅读提示:Material and methods 中的 EdU assay, CCK8 assay, wound healing test, transwell assay 和 Results 中的相应部分 (Fig.7-9)。
细胞周期分析
细胞周期分布和周期蛋白表达变化。
阅读提示:Material and methods 中的 Cell cycle analysis assay 和 Results 中的 Knockdown of RPN1 promotes cell cycle progression (Fig.11)。
体内实验
小鼠品系、周龄、性别,细胞注射数量和部位,肿瘤测量时间。
阅读提示:Material and methods 中的 Animal study 和 Results 中的 RPN1 suppresses tumor growth in vivo (Fig.12)。