BNC1通过调控CCL20/JAK-STAT轴抑制胃癌的发生发展

BNC1 inhibits the development and progression of gastric cancer by regulating the CCL20/JAK-STAT axis.

作者信息Lixin Liu, Li Xiong, Hong Peng, Qin Deng, Kang Liu, Shusen Xia
PMID40444282
期刊PeerJ
发布时间2025-05-26
DOI10.7717/peerj.19477

实验完整度

包含临床样本IHC分析、体外细胞功能实验(CCK-8、克隆形成、迁移侵袭、凋亡等)、体内异种移植模型,以及转录组测序、双荧光素酶报告实验、Western blot等机制验证。

主要模型

人胃癌细胞系(MKN-28、AGS) 正常胃上皮细胞系(GES-1) 裸鼠皮下异种移植瘤模型 胃癌患者组织样本(61对和37例)

重点核对

GC细胞系MKN-28和AGS的BNC1稳定过表达株的构建与验证。 CCL20 siRNA敲低效率验证(qPCR)。 双荧光素酶报告基因中BNC1对CCL20启动子活性的影响。 异种移植模型中AGS细胞(2×10^6)皮下注射的肿瘤体积测量公式及测量方法。 Western blot检测JAK2、STAT3、p-STAT3、BCL-2、BAX的表达水平。

摘要

Basonuclin 1(BNC1)是一种锌指蛋白特异性转录因子,其在胃癌中的作用仍不清楚。本研究中,BNC1在胃癌中下调,并发挥肿瘤抑制因子的功能。通过转录组测序和功能实验的综合分析,C-C基序趋化因子配体20(CCL20)被确定为BNC1的直接下游靶标。BNC1的过表达在体外和体内均抑制胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭。在机制上,BNC1通过结合CCL20启动子抑制其表达,导致JAK-STAT信号通路激活减少,并促进胃癌细胞凋亡。这些发现强调了BNC1在胃癌进展中的关键作用,并提示靶向BNC1及其下游通路可能作为一种潜在的治疗策略。

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
BNC1在胃癌中扮演何种角色,其作用机制是什么?
核心机制
BNC1通过结合CCL20启动子抑制其转录表达,进而减少JAK2表达,抑制STAT3磷酸化,降低抗凋亡蛋白BCL-2并增加促凋亡蛋白BAX,最终抑制胃癌细胞增殖、迁移和侵袭并促进凋亡。
主要证据
通过IHC分析临床胃癌组织发现BNC1低表达且与分期和淋巴结转移相关;功能实验(CCK-8、克隆形成、迁移侵袭、凋亡)及体内成瘤模型证明BNC1过表达抑制肿瘤生长;双荧光素酶报告实验证实BNC1直接调控CCL20启动子;Western blot显示JAK-STAT通路蛋白变化。
研究意义
研究提示BNC1是胃癌的肿瘤抑制因子,靶向BNC1-CCL20/JAK-STAT轴可能为胃癌治疗提供新策略。

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

临床样本中BNC1表达分析

评估BNC1在胃癌组织与癌旁组织中的表达差异及其与临床病理特征的相关性。

对61例胃癌及配对癌旁组织进行IHC染色,评估BNC1表达与病理分期、淋巴结转移等的关联。

2

细胞系中BNC1功能验证

验证BNC1过表达对胃癌细胞增殖、迁移、侵袭、周期和凋亡的影响。

在MKN-28和AGS细胞中构建BNC1稳定过表达株,进行CCK-8、克隆形成、划痕、Transwell、流式凋亡和周期检测。

3

体内成瘤实验

评估BNC1过表达对裸鼠皮下移植瘤生长的影响。

将AGS/NC和AGS/OE-BNC1细胞皮下注射入裸鼠,监测肿瘤体积和重量,并进行IHC和H&E染色。

4

转录组测序与靶基因筛选

鉴定BNC1的潜在下游靶基因。

对BNC1过表达的AGS稳定株进行RNA-seq,与TCGA中胃癌高表达基因集取交集,并用qPCR验证候选基因。

5

CCL20功能研究

验证CCL20对胃癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响,并分析其在临床样本中的表达。

在GC细胞中敲低CCL20,进行CCK-8、克隆形成、伤口愈合、Transwell实验;对37例胃癌组织进行IHC分析。

6

机制验证:BNC1调控CCL20及JAK-STAT通路

验证BNC1对CCL20启动子的直接调控,以及其对JAK-STAT通路和凋亡蛋白的影响。

进行双荧光素酶报告实验,Western blot检测JAK2、STAT3、p-STAT3、Bcl-2、Bax表达。

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--
DMEM培养基Gibco--
F-12K培养基Gibco--
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
FastPure细胞/组织总RNA提取试剂盒Vazyme Biotech Co., Ltd--
HiScript III第一链cDNA合成试剂盒(含gDNA去除)Vazyme Biotech Co., Ltd--
ChamQ通用SYBR qPCR预混液Vazyme Biotech Co., Ltd--
人MIP-3α/CCL20快速ELISA试剂盒Wuhan Fine Biotech Co., LtdQT-EH0231
嘌呤霉素----
BNC1多克隆抗体(DF8812)Jiangsu Family Biology Research Center, LtdDF8812
CCL20多克隆抗体(DF2238)Jiangsu Family Biology Research Center, LtdDF2238
Ki-67抗体(即用型)Fuzhou Maxin Biotechnology Development Co., Ltd--
Her-2多克隆抗体(FNab03833)Wuhan Fine Biotech Co., LtdFNab03833
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
RIPA裂解液----
Omni-Easy™一步法PAGE凝胶制备试剂盒Epizyme Biotech--
PVDF膜----
BNC1抗体(PA5-66883)InvitrogenPA5-66883
JAK2抗体(R013499)Shanghai Epizyme Biomedicine Technology Co., LtdR013499
STAT3抗体(10253-2-AP)Proteintech10253-2-AP
p-STAT3抗体(28945-1-AP)Proteintech28945-1-AP
BCL-2抗体(12789-1-AP)Proteintech12789-1-AP
BAX抗体(50599-2-Ig)Proteintech50599-2-Ig
HRP标记的山羊抗兔IgG----
HRP标记的山羊抗小鼠IgG----
ECL化学发光试剂Bio-Rad--
Annexin V-FITCElabscience Biotechnology Co., Ltd--
碘化丙啶Elabscience Biotechnology Co., Ltd--
RNase AElabscience Biotechnology Co., Ltd--
FACSCalibur流式细胞仪BD Biosciences--
Matrigel基质胶----
细胞计数试剂盒-8Vazyme Biotech Co., Ltd--
裸鼠Chengdu GemPharmatech Biotechnology Co., Ltd--

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IHC
样本数量(61对)、抗体稀释度(BNC1 1:150,CCL20 1:100)、评分标准(阳性比例和染色强度乘积)
阅读提示:Materials & Methods: Clinical samples, Immunohistochemistry; Figure 1
细胞培养
细胞系来源、培养基(RPMI-1640、DMEM、F-12K)、FBS浓度(10%)、青霉素/链霉素浓度(100 U/mL和100 µg/mL)、孵育条件(37°C, 5% CO2)
阅读提示:Materials & Methods: Cell lines and cell culture
BNC1稳定过表达构建
慢病毒载体、嘌呤霉素筛选浓度(1.0 µg/mL)、筛选时间(一周)
阅读提示:Materials & Methods: Stable cell line construction
CCL20敲低
siRNA序列(表S2)、转染试剂(Lipofectamine 2000)、敲低效率验证(qPCR)
阅读提示:Materials & Methods: siRNAs and transfection; Figure S3
Western blot
抗体稀释度(如JAK2 1:500, STAT3 1:2000等)、蛋白上样量、封闭条件(5%脱脂牛奶1小时)
阅读提示:Materials & Methods: Western blot analysis
动物实验
小鼠品系、年龄(6周)、体重(约20g)、注射细胞数(2×10^6)、观察时间(21天)、肿瘤体积计算公式、伦理审批号(NSMC2024102)
阅读提示:Materials & Methods: Xenograft model