TNFAIP6通过上调c-Myc/PKM2轴促进肝细胞癌糖酵解

TFAIP6 facilitates hepatocellular carcinoma cell glycolysis through upregulating c-myc/PKM2 axis.

作者信息Kecai Duan, Kunpeng Fang, Chengjun Sui
PMID38813227
期刊Heliyon
发布时间2024-05-11
DOI10.1016/j.heliyon.2024.e30959

实验完整度

中

包含临床样本分析、细胞功能实验、糖酵解代谢检测及机制研究(Co-IP/ChIP),但缺乏动物体内实验。

主要模型

HCC细胞系Huh7和Hep3B 正常肝细胞系THLE-2 HCC患者肿瘤及癌旁组织(60例)

重点核对

TNFAIP6在HCC组织中的表达及与预后的关系(qRT-PCR、IHC、Kaplan-Meier分析) TNFAIP6敲低/过表达对HCC细胞增殖、迁移、侵袭的影响(CCK-8、Edu、transwell) TNFAIP6对糖酵解的影响(葡萄糖摄取、乳酸、ATP、ECAR) TNFAIP6与HNRNPC的相互作用及对c-Myc mRNA稳定性的影响(Co-IP、放线菌素D实验) c-Myc与PKM2启动子的结合及对PKM2表达的调控(ChIP、荧光素酶报告基因)

摘要

背景:肝细胞癌(HCC)是最常见的肝癌。尽管治疗有所改善,但HCC患者的持久缓解率和生存获益仍然有限。迫切需要阐明分子机制并寻找治疗策略以改善临床结局。TNFα刺激基因-6(TNFAIP6)在多种肿瘤的预后中起关键作用,但其在HCC中的作用仍不清楚。方法:采用实时定量PCR(qRT-PCR)和免疫组织化学(IHC)分析评估TNFAIP6在HCC患者中表达的临床相关性。采用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)、Edu实验和transwell实验评估HCC细胞的恶性程度。采用葡萄糖摄取、乳酸产生、ATP产生以及通过Seahorse XF分析仪测定的细胞外酸化率(ECAR)来评估TNFAIP6在有氧糖酵解调节中的作用。通过Western blot检测糖酵解中关键蛋白的表达。使用免疫共沉淀(Co-IP)和染色质免疫沉淀(ChIP)分别用于蛋白-蛋白相互作用或蛋白-RNA相互作用。在HCC细胞中敲低和过表达TNFAIP6用于分析TNFAIP6在HCC中的功能。结果:TNFAIP6在HCC中显著上调,并预示不良临床预后。敲低TNFAIP6抑制了HCC细胞的体外细胞增殖、侵袭、迁移以及糖酵解。机制上,我们阐明TNFAIP6与异质性胞核核糖核蛋白C(HNRNPC)相互作用,稳定c-Myc mRNA并上调丙酮酸激酶M2(PKM2)以促进糖酵解。结论:我们的研究揭示了TNFAIP6促进有氧糖酵解的分子机制,这有利于HCC的恶性进展,并为疾病管理提供了潜在的临床治疗策略。

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
TNFAIP6在肝细胞癌中的表达及其促进肿瘤恶性进展的分子机制是什么?
核心机制
TNFAIP6通过与HNRNPC相互作用,稳定c-Myc mRNA,进而上调PKM2表达,促进有氧糖酵解。
主要证据
在HCC细胞系中,TNFAIP6敲低抑制增殖、迁移、侵袭和糖酵解;Co-IP验证TNFAIP6与HNRNPC结合,且TNFAIP6过表达增加c-Myc mRNA稳定性;ChIP和荧光素酶实验证实c-Myc结合PKM2启动子并调控其表达。
研究意义
揭示了TNFAIP6-HNRNPC-c-Myc-PKM2轴促进HCC有氧糖酵解的机制,为HCC治疗提供了潜在的新靶点。

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

临床样本中TNFAIP6表达及预后分析

评估TNFAIP6在HCC组织中的表达水平及其与临床病理特征和预后的关系。

收集60例HCC患者的肿瘤及癌旁组织,通过qRT-PCR和IHC检测TNFAIP6表达,并分析其与分期、淋巴结转移、远处转移及总生存期的关系。

2

TNFAIP6对HCC细胞增殖、迁移和侵袭的影响

验证TNFAIP6对HCC细胞恶性表型的功能作用。

在Huh7和Hep3B细胞中过表达或敲低TNFAIP6,通过CCK-8、Edu实验检测增殖,transwell实验检测迁移和侵袭,Western blot检测EMT相关蛋白。

3

TNFAIP6对HCC细胞糖酵解的影响

探究TNFAIP6是否调控HCC细胞的糖酵解代谢。

检测TNFAIP6过表达或敲低后细胞的葡萄糖摄取、乳酸产生、ATP水平及ECAR,并用Western blot检测糖酵解关键酶表达。

4

TNFAIP6与HNRNPC相互作用及对c-Myc mRNA稳定性的影响

阐明TNFAIP6调控c-Myc表达的分子机制。

通过Co-IP验证TNFAIP6与HNRNPC的相互作用;过表达或敲低HNRNPC观察对c-Myc表达的影响;放线菌素D处理检测c-Myc mRNA降解速率。

5

c-Myc调控PKM2表达的机制验证

验证c-Myc是否直接结合PKM2启动子并调控其表达,进而影响糖酵解。

利用JASPAR预测c-Myc结合位点,通过ChIP和双荧光素酶报告基因实验验证结合,并检测c-Myc过表达或敲低对PKM2表达及糖酵解的影响。

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Gibco--
RPMI 1640培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素溶液Gibco--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
CCK-8试剂盒Sigma-Aldrich--
Click-iT® Plus EdU Alexa Fluor® 555成像试剂盒Invitrogen--
TRIzol试剂Invitrogen--
M-MLV逆转录酶Promega--
SYBR Master MixtureTAKARA--
Agilent MX3000p实时荧光定量PCR系统Agilent--
Pierce™ Classic磁珠免疫共沉淀试剂盒Thermo Fisher Scientific--
葡萄糖摄取检测试剂盒AAT Bioquest--
ATP检测试剂盒Beyotime--
乳酸检测试剂盒Elabscience--
Seahorse XF96细胞培养微孔板Agilent--
Matrigel基质胶BD Biosciences--
Pierce磁珠ChIP试剂盒Thermo Fisher Scientific--
Bradford试剂Sigma-Aldrich--
TNFAIP6抗体Abcamab267469
E-Cadherin抗体Abcamab40772
N-Cadherin抗体Abcamab76011
Twist 1抗体Abcamab50887
PKM2抗体Abcamab85555
HK2抗体Abcamab228819
LDHA抗体Abcamab52488
PFK1抗体Abcamab119796
GAPDH抗体Abcamab8245
奥林巴斯X71倒置显微镜Olympus--
pGL3报告载体Promega--
pRL-TK质粒Promega--
双荧光素酶检测系统Promega--
PKM2抗体Proteintech15822-1-AP
pcDNA3.1质粒RiboBio--

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
临床样本分析
样本量(60例),TNFAIP6表达检测方法(qRT-PCR、IHC),临床分期标准(TNM第6版)
阅读提示:参见章节2.1、结果3.1
细胞培养
细胞系来源(CCTCC),培养基(DMEM或RPMI1640+10% FBS),培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:参见章节2.2
细胞转染
质粒或shRNA序列(shRNA靶序列GCAGCAGGCGTATACCATAGA),转染试剂(Lipofectamine 3000),细胞密度和转染时间
阅读提示:参见章节2.3
糖酵解代谢检测
细胞接种密度(5×10^5细胞/孔),检测试剂盒(葡萄糖摄取、ATP、乳酸),Seahorse实验(细胞密度4×10^4,葡萄糖10mM,寡霉素2μM,2DG 100mM)
阅读提示:参见章节2.8、2.9
机制研究
Co-IP抗体(HNRNPC抗体),ChIP抗体(PKM2抗体15822-1-AP),放线菌素D处理浓度和时间(未明确)
阅读提示:参见章节2.7、2.10.1、结果3.4