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Forschungsartikel

miR-22-vermittelte Regulation des Wnt/β-Catenin-Signalwegs durch Curcumin beim Retinoblastom

602 Aufrufe

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DOI:

10.3791/69300

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26. September 2025

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* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

In dieser Studie wird ein Protokoll zur Bewertung der Auswirkungen von Curcumin auf das Zellverhalten von Retinoblastomen durch Modulation des Wnt/β-Catenin-Signalwegs und der miR-22-Expression vorgestellt.

Zusammenfassung

Das Retinoblastom (RB) ist ein häufiger intraokularer bösartiger Tumor, der Säuglinge und Kinder betrifft, dessen genaue Ätiologie und Pathogenese jedoch noch nicht vollständig verstanden sind. Curcumin, ein bioaktives Polyphenol, hemmt das Fortschreiten des Tumors durch microRNA-vermittelte Modulation der Wnt/β-Catenin-Signalkaskade. Ziel dieser Studie war es zu klären, wie Curcumin seine Antitumorwirkung bei RB vermittelt, indem die Regulation der miRNA-22 (miR-22)-Expression und die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen untersucht wurden. Zwei validierte Retinoblastommodelle (SO-RB50/WERI-Rb-1) wurden mit Curcumin in unterschiedlichen Konzentrationen behandelt. Um die Regulation des Wnt/β-Catenin-Signalwegs durch miR-22 zu beschreiben, wurden die Zielzellen entweder mit einem miR-22-imitierten Lentivirus oder einem nicht-funktionellen Kontroll-Lentivirus transduziert. Xenotransplantat-Tumormodelle wurden an Mäusen unter Verwendung menschlicher RB-Zellen etabliert, um die in vivo Auswirkungen von Curcumin auf die Tumorgröße, die miR-22-Expression und die Wnt/β-Catenin-Proteinspiegel zu beobachten. Zelluläre Proliferation, Invasion und Apoptose wurden mit dem CCK-8-, Transwell- bzw. Annexin V-APC-PI-Dual-Färbeassay bewertet. Die miR-22-Spiegel wurden mittels RT-PCR quantifiziert, und die Wnt1- und β-Catenin-Expressionsprofile wurden durch Western-Blot-Analyse bestimmt. Die Behandlung mit Curcumin führte zu einer verminderten Proliferation und Invasivität in RB-Zellen, während sie die Apoptose verbesserte und die miR-22-Expression erhöhte. Die Hemmung von miR-22 verringerte die Wirkung von Curcumin auf den Wnt/β-Catenin-Signalweg. In Xenotransplantat-Studien reduzierte Curcumin die Tumorgröße signifikant und erhöhte die miR-22-Expression in den Tumoren, wodurch die Wnt/β-Catenin-Signalgebung effektiv unterdrückt wurde. Diese Ergebnisse zeigen, dass Curcumin die Proliferation und Invasivität von RB-Zellen hemmt und gleichzeitig die Apoptose fördert, die hauptsächlich durch die Hochregulierung von miR-22 und die anschließende Hemmung des Wnt/β-Catenin-Signalwegs vermittelt wird.

Einleitung

Das Retinoblastom (RB), eine pädiatrische Malignerkrankung mit hoher Aggressivität, die im Netzhautgewebe auftritt, stellt eine erhebliche Gesundheitsbedrohung dar, insbesondere für Kinder unter fünf Jahren. Genetische Mutationen, insbesondere solche, die das RB1-Gen betreffen, sind eng mit der Entwicklung dieser Krankheitverbunden 1. In Anbetracht der signifikanten Prävalenz des Retinoblastoms (RB) bei Säuglingen und Kindern und der Tatsache, dass jährlich etwa 9000 neue Fälle gemeldet werden, vor allem in einkommensschwachen Ländern und Entwicklungsländern, ist ein umfassendes Verständnis der Krankheitsmechan....

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Protokoll

Alle Eingriffe mit Tieren wurden vom Animal Ethics and Welfare Committee (AEWC) des Tianjin Eye Hospital überprüft und genehmigt (Zulassungs-Nr. NKYY-DWLL-2023-054). Die verwendeten Reagenzien und die verwendeten Geräte sind in der Materialtabelle aufgeführt.

1. Zellkultur

Zellen der humanen Retinoblastomlinien WERI-Rb-1 und SO-RB50 wurden in Dulbeccos modifiziertem Eagle-Medium mit hohem Glukosegehalt kultiviert, das mit 10 % fötalem Rinderserum und 1 % Penicillin-Streptomycin ergänzt wurde. Die Zellen wurden mit einer geeigneten Dichte in Kulturflaschen ausgesät und bei 37 °C in ....

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Ergebnisse

Dosisabhängige antiproliferative und anti-invasive Wirkungen von Curcumin auf humane Retinoblastomzellen, begleitet von einer Deaktivierung des Wnt/β-Catenin-Signalwegs
Humane RB-Zellen wurden über einen Zeitraum von 24 Stunden mit unterschiedlichen Curcumin-Dosen behandelt. Die Ergebnisse zeigten einen dosisabhängigen Rückgang der Zellviabilität und -invasion, gekoppelt mit einer Zunahme der Apoptose. Insbesondere mit zunehmender Curcuminkonzentration von 10 auf 50 μM nahm die Zellproliferation sowoh.......

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Diskussion

Curcumin, ein Polyphenol, das aus Curcuma longa-Rhizomen gewonnen wird, ist bekannt für seine entzündungshemmenden, antiangiogenen, antiproliferativen und antioxidativen Eigenschaften23,24. Darüber hinaus hat es antitumorale Eigenschaften, insbesondere seine Fähigkeit, Apoptose in bösartigen Zellen zu induzieren25. Obwohl frühere Forschungen die wachstumshemmende Wirkung von Curcumin auf RB-Zellen betont h.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte anzugeben.

Danksagungen

Nationale Naturwissenschaftliche Stiftung Chinas (82271218); Tianjin Eye Hospital Science Fund (Allgemeines Projekt ykyb1908).

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Annexin V-APC/PI Doppel-FärbesetSolarbio GmbHCA1020die Apoptose in RB-Zellen mittels Durchflusszytometrie quantitativ zu beurteilen
CCK-8 Assay-KitBeyotimeNr. C0038Messung der Extinktion bei 490 nm zur Beurteilung der proliferativen Kapazität der Zellen
CO2 InkubatorEppendorfAufrechterhaltung optimaler Kulturbedingungen (37°; C, 5 % CO2 und gesättigte Luftfeuchtigkeit) für die Vermehrung von RB-Zellen
CurcuminSigmaNr. 1386Untersuchung der antitumoralen Wirkung von Curcumin auf das Retinoblastom (RB)
ECL chemilumineszierendes SubstratBiografieNr. C05-07004  Visualisierung von Proteinbanden in der Western-Blot-Analyse
Fötales Rinderserum (FBS)VivaCellC04001-500 C04002-500Zellkultur
DurchflusszytometrieBeckman CoulterGalliosdie Apoptoserate von Zellen quantitativ zu analysieren
ImageJ SoftwareNationale GesundheitsinstituteVariante 6Western-Blot-Bandenanalyse, Beurteilung der Proteinexpressionsniveaus
Inverses MikroskopOlympCKX53Beobachten und zählen Sie invasive Zellen im 400-fachen Bereich; Vergrößerung im Transwell-Assay
Lipofectamin 3000InvitrogenL3000015Zelltransfektion
Mikroplatten-Reader ThermoK3Quantifizierung des Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA)
miR-22 imitiert das LentivirusHanheng Biotechnologiehas-miR-22Etablierung einer stabil transfizierten Zelllinie für Tierversuche
Multiplex-Real-Time-PCR-SystemBio-RadCFX384Durchführung einer quantitativen RT-PCR (qRT-PCR) für eine präzise Genexpressionsanalyse
Penicillin-Streptomycin (PS)AbbkineBMC1030Zugabe zu Zellkulturmedien, um eine bakterielle Kontamination zu verhindern
Protein-Extraktions-KitSolarbio GmbHBC3640-50TProteinisolierung aus Zell- und Gewebeproben
psiCHECK-2 VektorPromegaJR20110328Konstruktion von Wnt1-WT (Wildtyp) und Wnt1-MUT (Mutante) Reporterplasmiden zur Untersuchung der Wechselwirkung zwischen miR-22 und Wnt1 3'UTR
PVDF-MembranMerckISEQ00010Protein-Blotting
Kaninchen-IgG-SekundärantikörperTechnologien zur Zellsignalisierung14708Western-Blot-Nachweis durch Bindung an den Primärantikörper
SPSS StatistiksoftwareIBMSPSS 20.0Durchführung statistischer Analysen der experimentellen Daten
SuperScript III SuperMix-Kit für die ErststrangsyntheseInvitrogen11752-050  reverse Transkription von RNA in cDNA für die anschließende RT-PCR-Analyse
SYBR Premix Ex Taq II BausatzTaKaRa BioRR820AFür die RT-PCR zum quantitativen Nachweis der Expression von Wnt1, β-Aktin und anderen Zielgenen
TRIzol-ReagenzInvitrogen12183-555RNA-Extraktion sowohl aus Zell- als auch aus Gewebeproben
UV-SpektralphotometerBeckmanDU800Bestimmung der Konzentration und Reinheit von RNA-Proben
Wnt1 AntikörperAbcam (Englisch)AB15251Western-Blot-Analyse zum Nachweis der Wnt1-Proteinexpression
β-Aktin-AntikörperAbcam (Englisch)AB8227wird als interne Referenz zur Normalisierung der Proteinbeladung in der Western-Blot-Analyse verwendet
β-Catenin-AntikörperTechnologien zur Zellsignalisierung37447Western-Blot-Analyse zum Nachweis der β-Catenin-Proteinexpression

Referenzen

  1. Dimaras, H., et al. Retinoblastoma. Nat Rev Dis Primers. 1, 15021(2015).
  2. Pandey, A. N. Retinoblastoma: An overview. Saudi J Ophthalmol. 28 (4), 310-315 (2014).
  3. Rushlow, D., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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