LRRC59通过抑制PERK通路诱导的凋亡并促进结直肠癌细胞的增殖、迁移和侵袭

LRRC59 inhibits perk pathway‑induced apoptosis and promotes cell proliferation, migration and invasion in colorectal cancer cells.

作者信息Xingdong Hou, Yuting Wang, Yuzhuo Chen, Peiyan Zhong, Guangzhi Wang, Baicheng Li, Bowei Lu, Hanyu Jiang, Shili Ning
PMID41133451
期刊Oncol Rep
发布时间2026-01
DOI10.3892/or.2025.9010

实验完整度

包含临床组织样本、体外细胞实验、体内异种移植瘤模型等多个独立证据层级,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

HCT116结直肠癌细胞系 LoVo结直肠癌细胞系 BALB/c小鼠皮下异种移植瘤模型 结直肠癌患者组织样本

重点核对

LRRC59在HCT116和LoVo细胞中的敲低效率(siRNA转染,20 µM,24/48小时) 细胞增殖检测:CCK-8(5×10^3细胞/孔,24、48、72小时)和集落形成(1×10^3细胞/孔,1周) 细胞迁移和侵袭检测:Transwell(1×10^5细胞/孔,48小时)和伤口愈合(0和48小时) PERK通路抑制剂GSK处理剂量和处理时间(1 µM,12小时) 体内实验:LoVo细胞(1×10^7细胞/只)皮下注射,34天后测量肿瘤体积和重量

摘要

富含亮氨酸重复序列蛋白59(LRRC59)是一种由244个氨基酸组成的内质网膜蛋白,与多种恶性肿瘤的肿瘤发生有关。然而,其在结直肠癌(CRC)中的功能意义仍知之甚少。在本研究中,通过免疫组织化学和蛋白质印迹法评估了CRC组织中LRRC59的表达。使用集落形成、细胞计数试剂盒-8、伤口愈合和Transwell实验以及体内异种移植模型来评估LRRC59对CRC进展的影响。通过流式细胞术和蛋白质印迹法分析凋亡。通过starBase数据库和蛋白质印迹法验证了LRRC59与蛋白激酶RNA样内质网激酶(PERK)通路之间的相互作用。结果发现,CRC组织中LRRC59的表达显著高于正常组织。在HCT116和LoVo细胞中敲低LRRC59可抑制增殖、迁移和侵袭,并促进凋亡,且PERK通路被显著激活。体内皮下肿瘤形成实验证实了这些体外发现。使用PERK通路特异性抑制剂处理可减少LRRC59敲低的HCT116和LoVo细胞的凋亡。这些发现表明,LRRC59不仅在CRC中显著上调,而且通过协调促进增殖、迁移和侵袭等促癌过程,在机制上驱动肿瘤进展。重要的是,提供了机制证据,表明LRRC59通过抑制PERK信号轴来抑制凋亡,从而将该分子确定为开发CRC治疗策略的一个靶点。

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
LRRC59在结直肠癌中的表达水平及其对肿瘤进展的生物学功能和分子机制是什么?
核心机制
LRRC59通过抑制PERK介导的内质网应激信号通路,抑制细胞凋亡,从而促进结直肠癌细胞的增殖、迁移和侵袭。
主要证据
通过IHC和Western blot证实LRRC59在CRC组织中高表达;在HCT116和LoVo细胞中敲低LRRC59抑制增殖、迁移和侵袭并促进凋亡,同时激活PERK通路;使用PERK抑制剂GSK可逆转凋亡;体内异种移植模型证实敲低LRRC59抑制肿瘤生长。
研究意义
LRRC59可能作为结直肠癌治疗的潜在靶点,通过间接调节PERK通路可能提供一种安全的治疗策略。

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

检测LRRC59在结直肠癌组织中的表达

验证LRRC59在CRC组织中的表达水平是否高于正常组织。

使用TIMER2.0、GEPIA和TCGA数据库分析LRRC59 mRNA表达;使用IHC和Western blot检测6对CRC及癌旁组织中LRRC59蛋白表达。

2

敲低LRRC59并验证敲低效率

在HCT116和LoVo细胞中建立LRRC59敲低模型,为后续功能实验提供基础。

使用siRNA转染HCT116和LoVo细胞,通过RT-qPCR和Western blot验证敲低效率。

3

评估LRRC59对细胞增殖的影响

探究LRRC59敲低对CRC细胞增殖能力的影响。

使用CCK-8和集落形成实验检测敲低LRRC59后细胞的增殖能力。

4

评估LRRC59对细胞迁移和侵袭的影响

探究LRRC59敲低对CRC细胞迁移和侵袭能力的影响。

使用划痕愈合实验和Transwell实验(有无Matrigel)检测迁移和侵袭能力。

5

检测LRRC59对PERK通路的影响

探究LRRC59是否调控PERK介导的内质网应激信号通路。

通过starBase数据库分析LRRC59与PERK通路基因的相关性;通过Western blot检测敲低LRRC59后PERK通路相关蛋白的表达。

6

评估LRRC59对细胞凋亡的影响

探究LRRC59敲低是否诱导CRC细胞凋亡。

使用流式细胞术和Western blot检测凋亡细胞比例及凋亡相关蛋白表达。

7

验证LRRC59通过PERK通路调控凋亡

验证LRRC59是否通过PERK通路抑制凋亡。

在LRRC59敲低细胞中使用PERK抑制剂GSK处理,检测凋亡水平和PERK通路蛋白表达。

8

体内验证LRRC59对肿瘤生长的影响

评估LRRC59敲低在体内对肿瘤生长的影响。

使用稳定敲低LRRC59的LoVo细胞建立皮下异种移植瘤模型,测量肿瘤体积和重量,并通过IHC分析PERK通路激活。

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; Thermo Fisher Scientific, Inc.11875119
胎牛血清Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.A5670701
青霉素-链霉素Seven Innovations Biological Technology Co., LtdSC118
DMEM培养基Procell Life Science & Technology Co., Ltd.PM150210
PERK抑制剂GSKMedChemExpressHY-13820
脂质体3000Thermo Fisher Scientific, Inc.L3000015
RNAi-Mate转染试剂GenePharma Co., Ltd.G04001
聚凝胺MilliporeSigmaH9268
嘌呤霉素MedChemExpressHY-B1743
RNAkey™总RNA提取试剂Seven Innovations Biological Technology Co., Ltd.SM139-02
两步法逆转录定量PCR试剂盒Seven Innovations Biological Technology Co., Ltd.SRQ-01
QuantStudio™ 5系统Thermo Fisher Scientific, Inc.--
CCK-8试剂Seven Innovations Biological Technology Co., Ltd.SC119
Transwell小室(8 µm孔径)Corning, Inc.3422
基质胶Corning, Inc.354230
正常山羊血清Servicebio Technology Co., Ltd.G1208-5ML
抗LRRC59抗体Proteintech Group, Inc.27208-1-AP
抗GRP78抗体Proteintech Group, Inc.11587-1-AP
抗p-PERK抗体InvitrogenPA5-40294
抗ATF4抗体Proteintech Group, Inc.28657-1-AP
抗CHOP抗体Proteintech15204-1-AP
辣根过氧化物酶标记的二抗Servicebio Technology Co., Ltd.G1213
DAB显色试剂盒Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd.G1212
蛋白质印迹和免疫沉淀用细胞裂解液Beyotime Institute of BiotechnologyP0013
磷酸酶抑制剂Seven Innovations Biological Technology Co., Ltd.SW106
BCA蛋白定量试剂盒Nanjing KeyGen Biotech Co., Ltd.KGB2101
预染蛋白分子量标准品Seven Innovations Biological Technology Co., Ltd.SW176
PVDF膜MilliporeSigmaISEQ00005
β-微管蛋白抗体Bioworld Technology, Inc.AP0064
抗LRRC59抗体Proteintech Group, Inc.27208-1-AP
抗GRP78抗体Proteintech Group, Inc.11587-1-AP
抗PERK抗体Proteintech Group, Inc.24390-1-AP
抗p-PERK抗体ABclonal Biotech Co., Ltd.AP1501
抗ATF4抗体Proteintech Group, Inc.81798-1-RR
抗p-EIF2α抗体ABclonal Biotech Co., Ltd.AP0692
抗EIF2α抗体Proteintech Group, Inc.82936-1-PBS
抗CHOP抗体Proteintech Group, Inc.15204-1-AP
抗Caspase 3抗体Proteintech Group, Inc.82202-1-RR
抗活化caspase-3抗体ABclonal Biotech Co., Ltd.A11021
抗Bax抗体ABclonal Biotech Co., Ltd.A19684
抗Bcl-2抗体ABclonal Biotech Co., Ltd.A19693
辣根过氧化物酶标记的兔二抗AbcamAS014
辣根过氧化物酶标记的小鼠二抗ABclonal Biotech Co., Ltd.AS003
超敏ECL化学发光试剂Shanghai Yeasen Biotechnology Co., Ltd.36208ES60
ChemiDoc成像系统Bio-Rad Laboratories, Inc.--
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒Shanghai Yeasen Biotechnology Co., Ltd.40302ES50
0.25%无EDTA胰酶Seven Innovations Biological Technology Co., Ltd.SC108
NovoCyte Advanteon流式细胞仪Agilent Technologies, Inc.--
三溴乙醇----

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
LRRC59表达分析(临床样本)
组织样本来源、患者临床病理信息(6例,中位年龄69.5岁,5男1女)、LRRC59抗体及稀释度、IHC和Western blot步骤
阅读提示:Materials and methods: Tissue sample collection, IHC, Western blotting; Table I; Figure 1
细胞培养与转染
HCT116和LoVo细胞系来源、培养基(RPMI-1640)、血清浓度(10%)、抗生素(1%青霉素-链霉素)、培养条件(37°C, 5% CO2)、siRNA浓度(20 µM)、转染试剂(Lipofectamine 3000)、转染后收获时间(24或48小时)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and transfection
细胞增殖实验
CCK-8检测:细胞接种密度(5×10^3细胞/孔)、检测时间点(24, 48, 72小时)、CCK-8处理时间(2小时)、波长(450 nm);集落形成:细胞接种密度(1×10^3细胞/孔)、培养时长(1周)、固定和染色条件(10%甲醇15分钟,0.1%结晶紫30分钟)
阅读提示:Materials and methods: CCK-8 assay, Colony formation assay; Figure 2
迁移和侵袭实验
Transwell:细胞密度(1×10^5细胞/孔)、小室孔径(8 µm)、基质胶包被(37°C, 6小时)、孵育时间(48小时);划痕实验:细胞融合度(90%)、划痕时间点(0和48小时)
阅读提示:Materials and methods: Scratch wound healing assay, Migration and invasion assays; Figure 3
PERK通路蛋白检测
Western blot检测蛋白(GRP78, p-PERK, PERK, ATF4, p-EIF2α, EIF2α, CHOP)及其抗体和稀释度、细胞内蛋白提取和定量步骤
阅读提示:Materials and methods: Western blotting and antibodies; Figure 4
细胞凋亡检测
流式细胞术染色试剂盒(Annexin V-FITC/PI)、细胞处理步骤、检测仪器和分析软件;Western blot检测凋亡相关蛋白(Bcl-2, Bax, Caspase3, active-caspase-3)
阅读提示:Materials and methods: Flow cytometry, Western blotting; Figure 5
PERK抑制剂处理
GSK浓度(1 µM)、处理时间(12小时)、处理细胞系(LRRC59敲低HCT116和LoVo)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and transfection; Figure 6
体内异种移植瘤模型
小鼠品系(BALB/c雌性)、周龄(5周)、体重(18.23±0.74 g)、样本量(n=10,每组5只)、细胞注射量(1×10^7细胞/只)、注射体积(100 µl)、肿瘤测量间隔(3天)、实验终点(34天)、肿瘤体积和重量测量、IHC分析PERK通路
阅读提示:Materials and methods: Xenograft tumor formation; Figure 7