RNA结合蛋白CPSF6通过抑制BTG2表达促进肝细胞癌细胞糖酵解并抑制凋亡

Ribonucleic acid-binding protein CPSF6 promotes glycolysis and suppresses apoptosis in hepatocellular carcinoma cells by inhibiting the BTG2 expression.

作者信息Yang Liu, Hongbo Zou, Qichao Xie, Lan Zou, Rui Kong, Bijing Mao
PMID34217312
发布时间2021-07-03
DOI10.1186/s12938-021-00903-6

实验完整度

包括细胞培养、转染、RT-qPCR、Western blot、MTT、TUNEL、RIP及葡萄糖/乳酸检测,但仅有体外细胞实验,缺乏动物模型或临床样本验证。

主要模型

Huh-7肝癌细胞系 THLE-3正常肝细胞

重点核对

Huh-7细胞转染sh-CPSF6-2和shRNA-BTG2-1的组合 CPSF6和BTG2的mRNA及蛋白表达水平 细胞活力(MTT)和凋亡(TUNEL) 葡萄糖摄取和乳酸生成 AKT/ERK/NF-κB通路蛋白磷酸化水平

摘要

肝细胞癌(HCC)目前是全球第六大常见恶性肿瘤,也是肿瘤相关死亡的第二大主要原因。本研究旨在探讨裂解和多聚腺苷酸化因子6(CPSF6)和B细胞易位基因2(BTG2)在调控HCC细胞糖酵解和凋亡中的作用。通过逆转录定量实时聚合酶链反应(RT-qPCR)分析和Western blot分析分别检测正常肝细胞和HCC中CPSF6和BTG2的RNA和蛋白表达。通过3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)法和末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)dUTP缺口末端标记(TUNEL)法分别分析转染的Huh-7细胞的活力和凋亡。通过Western blot分析检测转染的Huh-7细胞中凋亡相关蛋白和HK-2的表达。分别用葡萄糖检测试剂盒和乳酸检测试剂盒检测转染的Huh-7细胞培养上清液中葡萄糖和乳酸的水平。通过RNA结合蛋白免疫沉淀(RIP)实验证实CPSF6和BTG2的相互作用。结果显示,Huh-7细胞中CPSF6表达升高,而BTG2表达降低。干扰CPSF6抑制了Huh-7细胞的活力和糖酵解,并促进了凋亡。此外,CPSF6与BTG2相互作用,干扰CPSF6上调BTG2表达并抑制蛋白激酶B(AKT)/细胞外信号调节激酶(ERK)/核因子(NF)-κB通路。干扰BTG2可部分逆转干扰CPSF6引起的上述细胞变化。总之,CPSF6通过激活AKT/ERK/NF-κB通路抑制BTG2表达,从而促进HCC细胞糖酵解并抑制凋亡。

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
CPSF6和BTG2在调控HCC细胞糖酵解和凋亡中的作用及潜在机制。
核心机制
CPSF6作为RNA结合蛋白与BTG2结合并抑制其表达,进而激活AKT/ERK/NF-κB通路,促进糖酵解并抑制凋亡。
主要证据
在Huh-7细胞中,干扰CPSF6上调BTG2表达,抑制细胞活力和糖酵解,促进凋亡,并抑制AKT/ERK/NF-κB通路;干扰BTG2可部分逆转这些效应。
研究意义
为HCC的诊断和治疗提供潜在的新靶点。

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

检测CPSF6在肝癌细胞中的表达

确定CPSF6在肝癌细胞中的表达水平,筛选合适的细胞模型。

使用RT-qPCR和Western blot检测正常肝细胞THLE-3和肝癌细胞系(SK-Hep-1, Huh-7, SNU-449, HCCLM3, MHCC97H)中CPSF6的mRNA和蛋白表达。

2

干扰CPSF6对Huh-7细胞活力和凋亡的影响

验证CPSF6对HCC细胞活力和凋亡的调控作用。

使用sh-CPSF6-1/2转染Huh-7细胞,通过MTT和TUNEL检测细胞活力和凋亡,Western blot检测凋亡相关蛋白。

3

干扰CPSF6对糖酵解的影响

评估CPSF6对HCC细胞糖酵解的影响。

检测转染sh-CPSF6-2后Huh-7细胞的葡萄糖摄取和乳酸生成,以及HK-2蛋白表达。

4

验证CPSF6与BTG2的相互作用

确定CPSF6是否与BTG2结合并调节其表达。

通过RIP实验验证CPSF6与BTG2的相互作用,并通过RT-qPCR和Western blot检测干扰CPSF6后BTG2的表达变化。

5

干扰BTG2对CPSF6功能的影响

验证BTG2在CPSF6介导的凋亡和糖酵解中的作用。

在Huh-7细胞中共转染sh-CPSF6-2和shRNA-BTG2-1,检测细胞活力、凋亡、糖酵解及信号通路蛋白。

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Thermo Fisher Scientific, Inc.--
胎牛血清Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
脂质体3000Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
TRIzol试剂Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
RNA提取试剂盒Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白测定试剂盒Beyotime--
SDS-PAGE凝胶电泳Beyotime--
PVDF膜EMD Millipore--
抗CPSF6抗体Abcamab175237
抗Bcl-2抗体Abcamab32124
抗Bax抗体Abcamab32503
抗cleaved-caspase3抗体Cell signaling technology9664
抗cleaved-caspase9抗体Cell signaling technology#20750
抗caspase3抗体Cell signaling technology9662
抗caspase9抗体Cell signaling technology9502
抗HK-2抗体Cell signaling technology2867
抗BTG2抗体Abcamab197362
抗p-AKT抗体Cell signaling technology4060
抗t-AKT抗体Cell signaling technology9272
抗p-ERK抗体Abcamab201015
抗t-ERK抗体Abcamab184699
抗p-IKKβ抗体Cell signaling technology2697
抗t-IKKβ抗体Abcamab97406
抗p-p65抗体Abcamab76302
抗t-p65抗体Abcamab32536
抗GAPDH抗体Abcamab9485
辣根过氧化物酶标记的IgG二抗Cell Signaling Technology, Inc.7074
MTT溶液Beyotime--
二甲基亚砜----
Multiskan™ Go酶标仪Thermo Fisher Scientific, Inc.--
TUNEL工作液Beyotime--
荧光显微镜Olympus corporation--
葡萄糖检测试剂盒Elabscience--
乳酸检测试剂盒Elabscience--
兔IgG抗体Cell Signaling Technology, Inc.3900
抗CPSF6抗体Cell Signaling Technology, Inc.ab175237

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
细胞系和培养
所选细胞系(THLE-3, Huh-7等)及培养条件(DMEM+10% FBS,37°C,5% CO2)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture
转染
转染试剂(Lipofectamine 3000)和shRNA序列(sh-CPSF6-2, shRNA-BTG2-1)
阅读提示:Materials and methods: Cell transfection
细胞活力检测
MTT实验参数(细胞密度1×10^4/孔,MTT浓度5 mg/mL,490 nm波长测量)
阅读提示:Materials and methods: MTT assay
凋亡检测
TUNEL实验固定和染色条件(4%甲醛固定15min,Triton X-100处理20min,37°C孵育1h)
阅读提示:Materials and methods: TUNEL assay
糖酵解检测
葡萄糖和乳酸的检测方法(试剂盒)以及培养时间点(转染后24h)
阅读提示:Materials and methods: Detection of glucose and lactate
信号通路蛋白检测
Western blot中抗体稀释度(如p-AKT 1:2000, p-ERK 1:1000等)及细胞处理条件
阅读提示:Materials and methods: Western blot analysis; Figure 6 legend