RASSF4通过Hippo信号通路减轻代谢功能障碍相关脂肪性肝病进展并抑制肝癌发生

RASSF4 Attenuates Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease Progression via Hippo Signaling and Suppresses Hepatocarcinogenesis

作者信息Chaofei Xu, Ting Fang, Jingru Qu, Yahui Miao, Lei Tian, Man Zhang, Hao Zhuang, Bei Sun, Liming Chen
PMID38697356
发布时间2024
DOI10.1016/j.jcmgh.2024.04.005

实验完整度

包含多种模型:体内小鼠模型(RASSF4敲除、过表达、肝癌诱导及移植瘤),体外细胞实验(肝细胞、HSC共培养、HCC细胞功能实验),患者样本分析,并进行了功能验证和机制验证(Hippo通路)。

主要模型

Leprdb/db小鼠(MASLD模型) 肝脏特异性RASSF4敲除小鼠 THLE-2细胞(人正常肝细胞系) HCC细胞系(HepG2、MHCC-97H) LX-2细胞(人肝星状细胞系)

重点核对

RASSF4在MASLD和HCC样本中的表达水平验证(qPCR、Western blot、IHC) RASSF4敲除和过表达对小鼠肝脂肪变性、炎症和纤维化的影响(组织学、qPCR、Western blot) 肝细胞中RASSF4对HSC活化的影响及TGF-β分泌水平(共培养、ELISA) RASSF4与MST1相互作用及其对YAP核转位的调控(co-IP、免疫荧光、核质分离) RASSF4对HCC细胞迁移、侵袭、增殖及索拉非尼敏感性的影响(伤口愈合、Transwell、EdU、CCK-8)

摘要

背景与目的:代谢功能障碍相关脂肪性肝病是一种与糖尿病和肥胖等代谢异常密切相关的动态慢性肝病。MASLD可进一步进展为代谢功能障碍相关脂肪性肝炎、纤维化、肝硬化,甚至肝细胞癌。然而,MASLD进展以及进一步发展为肝纤维化和肝癌的机制尚不清楚。方法:在本研究中,我们对患有MASLD的小鼠肝脏进行了转录组分析,发现潜在抗癌基因RAS相关结构域蛋白4受到抑制。检测了MASH或HCC患者肝脏或肿瘤组织中RASSF4的表达水平。我们建立了RASSF4过表达和基因敲除小鼠模型。通过定量聚合酶链反应、蛋白质印迹、组织病理学分析、伤口愈合实验、Transwell实验、EdU掺入实验、集落形成实验、索拉非尼敏感性实验和肿瘤发生实验评估了RASSF4的作用。结果:RASSF4在MASH和HCC样本中显著下调。使用肝脏特异性RASSF4敲除小鼠,我们证明肝RASSF4缺失加剧了肝脏脂肪变性和纤维化。相反,RASSF4过表达可预防MASLD小鼠的脂肪变性。此外,肝细胞中的RASSF4通过减少转化生长因子β分泌抑制了肝星状细胞的活化。另外,我们发现RASSF4是HCC的独立预后因素。机制上,我们发现肝脏中的RASSF4与MST1相互作用,通过Hippo通路抑制YAP核转位。结论:这些发现确定RASSF4是MASLD和HCC的治疗靶点。

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
MASLD进展及进一步发展为肝纤维化和肝癌的机制尚不清楚,本研究旨在探索RASSF4在MASLD和HCC中的作用及其潜在机制。
核心机制
RASSF4在肝脏中与MST1相互作用,激活Hippo信号通路,抑制YAP核转位,从而减轻肝脂肪变性、炎症和纤维化,并抑制HCC细胞迁移、侵袭、增殖和化疗耐药。
主要证据
在MASLD和HCC患者及小鼠模型中观察到RASSF4表达下调;RASSF4敲除加剧肝损伤,过表达则减轻;肝细胞中RASSF4减少TGF-β分泌抑制HSC活化;体内外实验证实RASSF4通过Hippo通路发挥功能。
研究意义
RASSF4可能是MASLD和HCC的潜在治疗靶点,为药物转化和临床治疗提供依据。

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

RASSF4在MASLD和HCC中的表达分析

检测RASSF4在MASLD和HCC样本中的表达水平,评估其与疾病的相关性。

通过转录组测序、qPCR、Western blot和免疫组化检测了Leprdb/db小鼠、HCC模型小鼠、MASH患者和HCC患者样本中RASSF4的表达。

2

RASSF4在MASLD小鼠模型中的功能验证

评估RASSF4敲除或过表达对小鼠肝脂肪变性、炎症和纤维化的影响。

建立肝脏特异性RASSF4敲除小鼠,并使用腺病毒在Leprdb/db小鼠中过表达RASSF4,通过组织学染色、qPCR、Western blot、羟脯氨酸和甘油三酯定量等方法评估肝损伤。

3

RASSF4对肝细胞脂质代谢和炎症的影响

验证RASSF4在肝细胞中对脂质合成和炎症反应的直接作用。

在THLE-2细胞中敲低或过表达RASSF4,并使用高糖(HG)和高棕榈酸(HP)处理,通过Oil Red O染色和qPCR检测脂质沉积和炎症相关基因表达。

4

RASSF4对肝星状细胞活化的影响

探究肝细胞中的RASSF4是否能通过旁分泌途径调节HSC活化。

将HG+HP处理的THLE-2细胞与LX-2细胞共培养,通过Western blot检测HSC活化标志物,并通过ELISA检测培养上清中TGF-β水平。

5

RASSF4调控Hippo信号通路的机制研究

阐明RASSF4与MST1相互作用并调控YAP核转位的分子机制。

通过Western blot检测Hippo通路关键蛋白表达,核质分离检测YAP定位,免疫共沉淀验证RASSF4与MST1的相互作用,并使用XMU-MP-1(MST1/2抑制剂)验证通路功能。

6

RASSF4对HCC细胞恶性表型的影响

验证RASSF4对HCC细胞迁移、侵袭、增殖和化疗耐药的影响。

在HCC细胞系(HepG2、MHCC-97H)中敲低或过表达RASSF4,通过伤口愈合、Transwell、EdU和CCK-8实验检测细胞功能。

7

RASSF4对体内肿瘤生长的影响

评估RASSF4在体内对HCC肿瘤生长和发生的影响。

将RASSF4过表达的HCC细胞皮下注射到裸鼠,观察肿瘤生长;并在RASSF4敲除小鼠中通过DEN诱导肝癌,评估肿瘤发生情况。

8

RASSF4表达与HCC患者预后的关联分析

分析RASSF4表达水平与HCC患者临床病理特征和预后的关系。

对108例HCC患者的组织芯片进行RASSF4免疫组化染色,结合临床数据及TCGA数据库进行Kaplan-Meier生存分析。

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
BEGM培养基BeNa--
DMEM培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
Lipofectamine 2000转染试剂----
TRIzol试剂Omega--
cDNA合成试剂盒TransGen Biotech--
SYBR Green PCR试剂盒Sangon Biotech--
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher--
ECL化学发光试剂盒Invitrogen--
核蛋白提取试剂盒BeyotimeP0028
天狼星红Solarbio--
Triton X-100Solarbio--
牛血清白蛋白Solarbio--
DAPI染色液Solarbio--
Transwell小室Corning--
基质胶----
CCK-8试剂----
RASSF4抗体Abcamab229336
β-微管蛋白抗体BioworldAP0064
MST1抗体Proteintech22245-1-AP
MST2抗体Proteintech12097-1-AP
YAP抗体Proteintech13584-1-AP
p-YAP抗体CST13008S
CD36抗体Proteintech18836-1-AP
ACTA2抗体Proteintech14395-1-AP
结蛋白抗体Proteintech16520-1-AP
TGFB1抗体Proteintech21898-1-AP
IL-1β抗体Proteintech66737-1-AP
TNF-α抗体Abcamab183218
组蛋白H3抗体Proteintech17168-1-AP
二乙基亚硝胺----
索拉非尼----
XMU-MP-1----

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
动物模型构建
RASSF4-LKO小鼠的构建方法、DEN诱导HCC的剂量和时间、Ad-RASSF4注射剂量和途径
阅读提示:Methods部分(Animals)
细胞培养和处理
细胞系来源、培养条件(培养基、血清浓度)、HG和HP浓度及处理时间
阅读提示:Methods部分(Cell Lines and Treatments)
基因操作
RASSF4敲低和过表达所用质粒或siRNA序列及转染试剂、转染时间
阅读提示:Methods部分(Cell Lines and Treatments)
分子生物学检测
Western blot抗体清单(克隆号、稀释比例)、qPCR引物序列、ELISA试剂盒信息
阅读提示:Methods部分(Western Blot Analysis, qPCR Analyses),Table 3
细胞功能实验
伤口愈合实验细胞密度、划痕时间点;Transwell实验细胞数量和培养时间;EdU实验孵育时间;CCK-8实验细胞密度和检测时间
阅读提示:Methods部分(Wound Healing Assay, Transwell Migration and Invasion Assays, Click-iT EdU Proliferation Assay, Cell Viability Assay)
动物体内实验
裸鼠品系、周龄、注射细胞数量、肿瘤测量频率;DEN诱导HCC的小鼠周龄、DEN剂量和注射时间
阅读提示:Methods部分(Animals, Xenograft Model in Nude Mice)
统计分析
样本量、重复次数、统计方法选择、显著性阈值
阅读提示:Methods部分(Statistical Analysis)