Celkweek, behandeling en transfectie
De humane nasofaryngeale carcinoom (NPC) cellijn, C666-1 (RRID: CVCL_M597), en de niet-maligne humane nasofaryngeale epitheliale cellijn, NP69 (RRID: CVCL_F755), werden bij een commerciële leverancier gekocht. Beide cellijnen werden geauthenticeerd via Short Tandem Repeat (STR) profiling en vóór gebruik bevestigd vrij te zijn van mycoplasma-contaminatie. Voor routineuze kweek werden C666-1 cellen gepropageerd in RPMI 1640 medium aangevuld met 10% foetaal runderserum (FBS) en 1% penicilline-streptomycine. NP69 cellen werden gekweekt in serumvrij keratinocytenmedium aangevuld met 10% FBS, 10 ng/mL recombinant epidermale groeifactor en 1% penicilline-streptomycine. Ruscogenine (Rus; zuiverheid ≥ 98%) werd bij een commerciële leverancier gekocht. Beide cellijnen werden onderhouden in een bevochtigde incubator bij 37 °C onder 5% CO₂. Voor behandelingen werden cellen gedurende 24 h22 blootgesteld aan Ruscogenine (Rus) in variërende concentraties (10, 20, 50 µM). Voor transfectie werden plasmiden die coderen voor lysine-specifieke demethylase 1A voor overexpressie (oe-KDM1A) en een overeenkomstige negatieve controle lege vector (oe-NC), verkregen van een commerciële leverancier, getransfecteerd in C666-1 cellen wanneer de celconfluentie 70–80% bereikte. Specifiek werden 2,5 µg plasmide-DNA en 5 µL van een lipide-gebaseerd transfectiereagens elk verdund in 150 µL van een medium met verlaagd serumgehalte, voorzichtig gemengd, 20 min bij kamertemperatuur geïncubeerd en vervolgens toegevoegd aan elke well van een 6-well plaat volgens het protocol van de fabrikant. Cellen werden 48 h bij 37 °C geïncubeerd, waarna de transfectie-efficiëntie werd bevestigd.
Cell counting kit-8 (CCK-8) assay
De celviabiliteit na Rus-behandeling werd gekwantificeerd met behulp van de CCK-8-assay. Voor deze procedure werden de cellen eerst uitgezaaid in 96-wells platen en gedurende de nacht gekweekt. De assay werd gestart door 10 µL CCK-8-oplossing toe te voegen, en na 2 u incubatie werd de resulterende colorimetrische verandering gemeten als de optische dichtheid (OD) bij 450 nm met een plaatlezer.
Kolonievormingsassay
Om de clonogene overleving te beoordelen, werden C666-1-cellen gezaaid in 6-wells platen en gedurende 14 dagen gekweekt. Na de incubatieperiode werden de resulterende kolonies gefixeerd met 100% methanol gedurende 10 min, waarna ze gedurende 30 min werden gevisualiseerd met 0,5% kristalviolet. Het aantal gekleurde kolonies werd vervolgens gekwantificeerd via microscopische beeldvorming en telling.
Western blot
Voor Western blot-analyse werd eerst totaal eiwit uit cellen geëxtraheerd met RIPA-buffer, en de resulterende lysaten werden gecentrifugeerd (12.000 × g) om het supernatant te verzamelen. Voor de kwantificering van de eiwitgehaltes werd een BCA-assay gebruikt. Gelijke hoeveelheden totaal eiwit (30 µg per lane) werden geladen en gescheiden via 10% natriumdodecylsulfaat-polyacrylamidegelelektroforese (SDS-PAGE). Na de scheiding werden de eiwitten overgezet op polyvinylideenfluoride (PVDF)-membranen bij een constante spanning van 100 V gedurende 90 min op ijs. De membranen werden vervolgens gedurende 2 u bij kamertemperatuur geblokkeerd in 5% runder serumalbumine (BSA) bereid in tris-gebufferde zoutoplossing met 0,1% Tween 20 (TBST). De membranen werden vervolgens overnight bij 4°C geïncubeerd met de volgende primaire antilichamen verdund in blokkeringsbuffer (allemaal 1:1000): Ki67, PCNA, MMP2, MMP9, Bcl-2, Bax, KDM1A, SLC7A11, GPX4, ACSL4, TFR1 en β-actine. Ten slotte, na een incubatie van 2 u met HRP-geconjugeerde secundaire antilichamen, werden de immunoreactieve banden gevisualiseerd met behulp van een enhanced chemiluminescence (ECL) detectiereagens, en werd densitometrische analyse uitgevoerd met beeldanalyse-software.
Wondkras-assay
Voor de wondhelingsassay werden C666-1-cellen gekweekt tot 80% confluentie in 6-wells platen. Er werd een uniforme wond in de monolaag gemaakt door te schrapen met een 200 µL pipetpunt. Losgeraakte cellen werden verwijderd met een PBS-wasbeurt, waarna het kweekmedium werd vervangen door serumvrij medium voor een incubatie van 24 h. Beelden van het wondgebied werden vastgelegd op 0 h en 24 h met behulp van een lichtmicroscoop om de celmigratie te beoordelen.
Transwell-assay
Celinvasie werd geëvalueerd met behulp van transwell-kamers (poriegrootte 8-µm) die vooraf waren gecoat met 50 µL basaalmembraanmatrix. Het invasieve vermogen van C666-1-cellen werd bepaald met behulp van Transwell-kamers. De bovenste inserts werden gezaaid met cellen gesuspendeerd in serumvrij medium, terwijl de onderste wells DMEM met 10% FBS bevatten. Na een incubatie van 24-h werden de cellen die op de apicale zijde van het membraan waren gebleven, voorzichtig verwijderd. Voor kwantificatie werden de cellen op het basolaterale oppervlak gefixeerd in methanol, gekleurd met 0,1% kristalviolet en geteld aan de hand van afbeeldingen vastgelegd met lichtmicroscopie.
Flowcytometrie
Apoptose werd gekwantificeerd met behulp van flowcytometrie. Voor de monsterbereiding werden C666-1-cellen verzameld, gespoeld met ijskoud PBS en vervolgens resuspendeerd in 100 µL bindingsbuffer. De cellen werden vervolgens gecokleurd met Annexin-V-FITC (20 µg/mL) en propidiumjodide (PI). Deze kleuring werd 15 min op ijs uitgevoerd, beschermd tegen licht. De gegevens werden direct verzameld met een flowcytometer om het percentage apoptotische cellen te bepalen.
Detectie van caspase-3 activiteit
De Caspase-3-activiteit werd gemeten met een commerciële assaykit volgens de instructies van de fabrikant. In het kort werden C666-1-cellen gelyseerd en werden de supernatanten verzameld na centrifugatie bij 14.000 × g. Na een incubatie van 2 u met het bijgeleverde reagens werd de absorbentie van elk supernatant gekwantificeerd bij 405 nm.
RT-qPCR
Totaal RNA werd gezuiverd uit C666-1-cellen met behulp van een commercieel RNA-extractiereagens. Het resulterende RNA werd volgens het protocol van de fabrikant met een commerciële kit reverse-getranscribeerd tot eerste-streng cDNA. Genexpressie-analyse werd vervolgens uitgevoerd via kwantitatieve PCR (qPCR) op een real-time PCR-systeem met een SYBR Green-gebaseerde mastermix. De vergelijkende Ct (2⁻△△Ct) methode werd gebruikt om de relatieve transcriptniveaus te bepalen. De primersequenties die voor amplificatie werden gebruikt waren: β-actin (Forward: 5'-CATGTACGTTGCTATCCAGGC-3'; Reverse: 5'-CTCCTTAATGTCACGCACGAT-3') en KDM1A (Forward: 5'-TGACCGGATGACTTCTCAAGA-3'; Reverse: 5'-GTTGGAGAGTAGCCTC AAATGTC-3').
Thiobarbituurzuur-reactieve stoffen (TBARS) assay
Om lipideperoxidatie te meten, werden eerst supernatten van C666-1-cellen geprepareerd door precipitatie (15% TCA, 500 mM BHA) en centrifugatie gedurende 10 min bij 10.000 × g. Deze supernatten werden vervolgens gereageerd met 0,375% thiobarbituurzuur en 10 min bij 100 °C verhit om het MDA-TBA-adduct te genereren. Het niveau van dit adduct, dat indicatief is voor lipideperoxidatie, werd bepaald door de absorbantie bij 532 nm te meten met een microplaatlezer23.
Detectie van lipide reactieve zuurstofspecies (ROS)
Lipidperoxidatie werd gedetecteerd met behulp van een fluorescente sonde voor lipidperoxidatie. C666-1-cellen werden gezaaid in 6-wells platen, gedurende de nacht gekweekt en vervolgens blootgesteld aan de fluorescente sonde (2 µM). Deze sonde vertoont bij oxidatie een fluorescentieverschuiving van rood naar groen. De verhouding tussen groene en rode fluorescentie werd geanalyseerd met een laser-scanning confocale microscoop en software voor beeldanalyse. De uitgezette verhouding tussen groene en rode fluorescentie was duidelijk gedefinieerd en werd gebruikt als kwantitatieve indicator voor de niveaus van lipidperoxidatie24.
Detectie van Fe2+
Het intracellulaire ferro-ijzergehalte (Fe2⁺) werd gemeten met behulp van een intracellulaire fluorescerende ijzersonde. C666-1-cellen werden 10 min lang geïncubeerd met 10 µM fluorescerende sonde. Na het wassen met PBS om overtollige sonde te verwijderen, werden de cellen geanalyseerd via fluorescentiemicroscopie.
Moleculaire docking-analyse
Moleculaire docking is een cruciale computationele methode die de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen faciliteert door de bindingsaffiniteit en interactie tussen een ligand en het doelprotein te voorspellen via de evaluatie van hun bindingsmodi25. De 3D-structuur van KDM1A (PDB ID: 6NQU) is verkregen via de RCSB PDB-webpagina (https://www.rcsb.org/). Voor de preparatie van de KDM1A-proteïnestructuur is water en irrelevante kleine liganden verwijderd. De moleculaire docking-simulatie is uitgevoerd met moleculaire docking-software met gebruik van het Lamarckian Genetic Algorithm, en de visualisatie is uitgevoerd met behulp van moleculaire visualisatiesoftware26.
Statistische analyse
Alle experimenten werden uitgevoerd met ten minste drie onafhankelijke biologische replica's, en de resultaten worden weergegeven als het gemiddelde ± standaarddeviatie (SD). De statistische analyse is uitgevoerd met behulp van statistische analysesoftware. Verschillen tussen meerdere groepen werden geëvalueerd via een eenweg-variantieanalyse (ANOVA), gevolgd door de post-hoc test voor meervoudige vergelijkingen van Tukey. Een P-waarde van minder dan 0,05 werd beschouwd als een indicatie voor een statistisch significant verschil.