铜介导的SEC14L3通过ERK/YY1/FDX1轴促进铜死亡以抑制肝细胞癌生长

Copper-mediated SEC14L3 promotes cuproptosis to inhibit hepatocellular carcinoma growth via ERK/YY1/FDX1 axis.

作者信息Chutian Wu, Linjing Long, Min Wang, Lianli Shen, Jianjun Hu, Huijun Tang, Shufen Feng, Xiongxiu Liu, Ying Shi, Shaohui Tang, Yanfang Chen
PMID40274982
发布时间2025-04-24
DOI10.1038/s42003-025-08101-z

实验完整度

包含TCGA数据分析、细胞系体外实验、动物移植瘤模型等多个独立证据层级,并明确功能验证(CCK-8、凋亡)和机制验证(ChIP、Western blot、免疫荧光)。

主要模型

HepG2、Huh7、SK-HEP-1肝癌细胞系及MIHA正常肝细胞 BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型 TCGA数据库HCC队列(424例肿瘤及50例癌旁组织)

重点核对

SEC14L3在HCC细胞系(HepG2、Huh7、SK-HEP-1)中低表达 ES-CuCl2处理浓度(0-50 nM ES,1 μM CuCl2) SEC14L3过表达或敲低对铜死亡的影响 ERK/YY1/FDX1轴中p-ERK、YY1、FDX1的表达变化 裸鼠移植瘤模型中ES-CuCl2给药方案(50 mg/kg ES,0.06 mg/kg CuCl2)

摘要

铜死亡是一种铜触发的细胞死亡途径,在癌症治疗中具有潜力,但其在肝细胞癌(HCC)中的调控机制尚不明确。尽管SEC14L3在细胞信号传导中的作用已知,但其在HCC进展和铜死亡调控中的参与仍不清楚。在此,我们揭示SEC14L3在HCC细胞和组织中表达下调,并与晚期分期和不良预后相关。铜诱导的铜死亡抑制HCC细胞活力,而SEC14L3通过促进DLAT脂酰化及其寡聚化,正向调节HCC细胞中的铜死亡。机制上,SEC14L3介导的铜死亡通过ERK/YY1/FDX1轴在体外和体内抑制HCC生长。此外,铜增强了SEC14L3的表达,进而调节ERK/YY1/FDX1轴。我们的研究结果表明,铜介导的SEC14L3通过ERK/YY1/FDX1轴促进铜死亡,从而抑制HCC生长。这些见解为靶向铜死亡提供了机制基础,推进了基于SEC14L3的HCC治疗策略的开发。

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
SEC14L3在肝细胞癌中的表达及其是否通过铜死亡调节肿瘤生长,以及其潜在机制。
核心机制
铜通过上调SEC14L3表达,进而抑制ERK/YY1轴,减少YY1对FDX1启动子的结合,从而上调FDX1表达,促进DLAT脂酰化和寡聚化,诱导铜死亡。
主要证据
TCGA数据分析显示SEC14L3低表达与不良预后相关;体外细胞实验、体内移植瘤模型以及免疫印迹、免疫荧光和ChIP实验验证了ERK/YY1/FDX1轴的调控作用。
研究意义
研究揭示了SEC14L3作为HCC预后标志物和治疗靶点的潜力,为靶向铜死亡的HCC治疗策略提供机制基础。

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

临床相关性分析

探究SEC14L3在HCC中的表达及其与临床病理特征和预后的关系。

利用TCGA数据库分析SEC14L3在HCC组织中的表达,并关联病理分期、组织学分级及生存数据;检测HCC细胞系和组织中SEC14L3的mRNA和蛋白水平。

2

铜离子对HCC细胞活力的影响

验证铜离子是否抑制HCC细胞活力,并确认其特异性。

使用不同浓度ES与CuCl2处理HCC细胞,并加入铜螯合剂TTM观察铜的清除效果,通过CCK-8检测细胞活力。

3

SEC14L3对铜死亡的调控

探究SEC14L3是否正向调控铜死亡。

在HCC细胞中过表达或敲低SEC14L3,用ES-CuCl2处理后检测细胞活力、DLAT脂酰化及寡聚化水平。

4

机制验证:ERK/YY1/FDX1轴

验证SEC14L3是否通过ERK/YY1/FDX1轴调节FDX1表达。

检测SEC14L3过表达或敲低后p-ERK、YY1、FDX1的表达水平,并使用JASPAR预测结合位点,通过ChIP验证YY1与FDX1启动子结合。

5

体外功能验证

验证SEC14L3通过ERK/YY1/FDX1轴影响细胞活力及铜死亡。

结合过表达/敲低SEC14L3,并联合Ro 67-7476/PD98059或FDX1过表达/敲低,检测细胞活力和DLAT寡聚化。

6

体内验证

验证SEC14L3介导的铜死亡在体内抑制HCC生长。

构建HepG2皮下移植瘤裸鼠模型,给予ES-CuCl2处理,测量肿瘤大小、重量,并通过免疫组化和免疫荧光检测相关蛋白。

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Gibco--
胎牛血清Gibco--
埃拉斯克洛莫----
四硫代钼酸盐----
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
TRIzol试剂Invitrogen--
EasyScript第一链cDNA合成预混液TransGen Biotech--
Power SYBR Green qPCR预混液DBI--
总蛋白提取试剂盒Solarbio--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime Biotech--
4%-20%预制蛋白胶Yeasen--
PVDF膜Millipore--
eBlot® L1湿转系统GenScript--
抗SEC14L3抗体AbcamAb235110
抗FDX1抗体Proteintech12592-1-AP
抗ERK1/2抗体Proteintech11257-1-AP
抗磷酸化ERK1/2抗体Proteintech80031-1-RR
抗YY1抗体Proteintech66281-1-Ig
抗DLAT抗体Proteintech13426-1-AP
抗硫辛酸抗体AbcamAb58724
GAPDH抗体AbcamAb8245
HRP标记山羊抗兔IgGBOSTERBA1054
ECL化学发光液Biosharp--
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒ElabscienceE-CK-A211
BD FACSCanto II流式细胞仪BD Bioscience--
CCK-8试剂Sigma-Aldrich--
酶标仪Bio-DL K3 Plus--
DAB显色液Sigma-Aldrich--
MitoTracker Green FM线粒体探针Invitrogen--
DAPI染色液Yeasen--
Pierce琼脂糖ChIP试剂盒ThermoFisher Scientific--
Lenti-X病毒浓缩液----
胆固醇修饰的SEC14L3 siRNARiboBio--

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
细胞培养与处理
细胞系(HepG2、SK-HEP-1、MIHA)的培养基和培养条件;ES和CuCl2浓度(ES 0-50 nM,CuCl2 1 μM)
阅读提示:Materials and methods: HCC tissues, cell lines, and cell culture
基因过表达/敲低
转染试剂Lipofectamine 2000的使用量,siRNA序列(见补充表1),转染后收获时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods: Cell transfection
铜死亡诱导与检测
ES-CuCl2处理浓度(30 nM ES,1 μM CuCl2),处理时间(48小时),DLAT脂酰化和寡聚化检测方法(SDS-PAGE、Native-PAGE、免疫荧光)
阅读提示:Results: SEC14L3 positively modulated cuproptosis on HCC cells;Figure legends: 2
机制验证(ERK/YY1/FDX1)
ERK激动剂Ro 67-7476和抑制剂PD98059的浓度(文中未明确说明),ChIP的抗体及用量(anti-YY1 5 μg/IP)
阅读提示:Results: SEC14L3 regulated the expression of cuproptosis key gene FDX1 via ERK/YY1 axis;Materials and methods: Chromatin immunoprecipitation
体内移植瘤模型
小鼠品系(BALB/c裸鼠)、周龄(4周)、体重(12-14g)、细胞注射数量(2×10^6)、给药方案(ES 50 mg/kg + CuCl2 0.06 mg/kg,腹腔注射,每周5次)、实验周期(4周)
阅读提示:Materials and methods: Xenografts tumor experiment in nude mice;Figure legends: 6