DACT1通过激活PI3K/AKT信号在喉鳞状细胞癌中抑制铜死亡并促进细胞恶性行为

DACT1 inhibits cuproptosis and promotes cell malignancy via activation of PI3K/AKT signaling in laryngeal squamous cell carcinoma.

作者信息Yan Guo, Jiarui Zhang, Jingchun Ge, Liang Li, Ming Liu, Linli Tian
PMID41469752
发布时间2025-12-30
DOI10.1186/s40001-025-03662-5

实验完整度

中

包含体外细胞实验(TU212、TU686)以及功能实验(CCK-8、Transwell、集落形成)和机制验证(PI3K/AKT通路、铜死亡相关蛋白),但缺乏体内实验和临床样本验证。

主要模型

人喉鳞状细胞癌细胞系TU212 人喉鳞状细胞癌细胞系TU686 正常人支气管上皮细胞HBEC

重点核对

DACT1在LSCC细胞中的表达水平(TU212/TU686 vs HBEC) 敲低/过表达DACT1后对细胞增殖、迁移、侵袭的影响 铜死亡模型建立的条件:elesclomol(20nM)和CuCl2(20nM)处理24小时 PI3K/AKT通路抑制剂LY294002(20μM)处理24小时对DACT1效应的逆转作用 铜死亡相关蛋白HSP70和LIAS的表达变化

摘要

背景:喉癌在头颈癌中死亡率最高。DACT1是喉癌中与铜死亡相关的基因,是患者预后的危险因素。本研究旨在探讨DACT1对喉鳞状细胞癌(LSCC)细胞恶性行为和铜死亡的影响。方法:采用RT-qPCR和Western blotting检测LSCC细胞中DACT1的表达。为建立铜死亡细胞模型,将TU212和TU686细胞与elesclomol(20 nM)和CuCl2(20 nM)孵育24小时。转染shRNA或pcDNA3.1载体以干扰DACT1表达。分别使用LY294002(PI3K抑制剂)和740Y-P(PI3K激动剂)沉默和过表达LSCC细胞中的PI3K信号。使用铜死亡特异性抑制剂四硫代钼酸盐抑制LSCC细胞中的铜死亡。采用CCK-8实验、集落形成实验、Transwell迁移和Transwell侵袭实验评估细胞活力、增殖、迁移和侵袭。同时测量铜浓度和活性氧(ROS)水平。通过Western blotting定量铜死亡相关基因和PI3K/AKT通路相关蛋白的水平。结果:DACT1在LSCC细胞中表达上调。DACT1敲低抑制LSCC细胞的增殖、迁移和侵袭。DACT1缺失增强铜死亡,表现为细胞活力下降更明显、细胞内铜浓度和ROS水平升高、HSP70上调以及LIAS下调。值得注意的是,铜死亡抑制剂四硫代钼酸盐处理逆转了DACT1沉默诱导的促铜死亡效应。此外,DACT1沉默使PI3K/AKT信号失活,表现为p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT比率降低。相反,DACT1过表达激活PI3K/AKT通路,而LY294002可消除这一效应。此外,LY294002逆转了DACT1对LSCC细胞恶性行为的促进作用及其对铜死亡的抑制作用。相反,740Y-P激活PI3K信号逆转了DACT1缺失引起的铜死亡增强。结论:DACT1通过激活PI3K/AKT信号促进LSCC细胞的恶性行为并抑制铜死亡。

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DACT1在喉鳞状细胞癌(LSCC)细胞恶性行为及铜死亡中的作用及其分子机制。
核心机制
DACT1通过激活PI3K/AKT信号通路,促进LSCC细胞增殖、迁移和侵袭,并抑制铜死亡。
主要证据
体外细胞实验显示DACT1敲低抑制细胞恶性行为并增强铜死亡(细胞活力降低、铜浓度和ROS升高、HSP70上调、LIAS下调),而DACT1过表达激活PI3K/AKT通路;LY294002(PI3K抑制剂)逆转DACT1的促癌和抑制铜死亡效应,740Y-P(PI3K激动剂)逆转DACT1缺失的作用。
研究意义
DACT1可能是增强铜死亡诱导的癌细胞死亡并改善LSCC治疗结局的潜在靶点。

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

DACT1在LSCC细胞中的表达检测

验证DACT1在LSCC细胞系中是否异常表达。

采用RT-qPCR和Western blotting检测HBEC、TU212和TU686细胞中DACT1的mRNA和蛋白水平。

2

DACT1对LSCC细胞恶性行为的影响

评估DACT1对LSCC细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

通过shRNA敲低DACT1,采用CCK-8、集落形成、Transwell迁移和侵袭实验检测细胞功能。

3

DACT1对铜死亡敏感性的影响

探讨DACT1是否调节LSCC细胞对铜死亡的敏感性。

利用elesclomol和CuCl2诱导铜死亡,敲低DACT1后检测细胞活力、铜浓度、ROS水平及铜死亡相关蛋白表达。

4

DACT1对PI3K/AKT信号通路的调控

验证DACT1是否通过PI3K/AKT通路发挥作用。

Western blotting检测DACT1敲低或过表达后p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT比率,并使用LY294002和740Y-P干预。

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Procell--
胎牛血清----
青霉素/链霉素Sigma Aldrich--
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher--
埃拉斯克洛莫MedChem Express--
LY294002MedChem Express--
740Y-PMedChem Express--
四硫代钼酸盐Medchem ExpressHY-128530
TRIzol试剂Thermo Fisher--
PrimeScript™逆转录试剂盒Takara Biomedical Technology--
SYBR Green PCR预混液Thermo Scientific--
7900HT Fast实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
DACT1抗体Sigma AldrichSAB2107759
GAPDH抗体Cell Signaling Technology97166
DLAT抗体Cell Signaling Technology12362
磷酸化PI3K抗体Abcamab138364
PI3K抗体Abcamab180967
磷酸化AKT抗体Abcamab38449
AKT抗体Abcamab179463
TBST缓冲液Beyotime--
增强化学发光试剂Thermo Scientific--
CCK-8试剂Beyotime--
结晶紫Beyotime--
Transwell小室Millipore--
基质胶Corning Incorporated--
铜比色测定试剂盒Elabscience--
DCFH-DA荧光探针Beyotime--

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、培养基、血清浓度、CO2浓度和温度
阅读提示:Methods - Cell culture
铜死亡模型
elesclomol和CuCl2的浓度(20nM)及处理时间(24小时)
阅读提示:Methods - Cell transfection and treatment
DACT1敲低/过表达
质粒浓度(1μg/well)、转染试剂比例(3:1)及转染时间(24小时)
阅读提示:Methods - Cell transfection and treatment
PI3K信号干预
LY294002和740Y-P的浓度(20μM)及处理时间(24小时)
阅读提示:Methods - Cell transfection and treatment
细胞活力检测
细胞接种密度、CCK-8试剂体积、孵育时间
阅读提示:Methods - CCK-8 assays