文章信息
- 魏天宁, 王祥龙, 张扬, 冯璇
- Wei Tianning, Wang Xianglong, Zhang Yang, Feng Xuan
- circFBLIM1通过调控糖酵解miR-338/PFKL轴促进肝癌细胞增殖并抑制凋亡
- circFBLIM1 promotes proliferation and inhibits apoptosis of liver cancer cells by regulating miR-338/PFKL axis in glycolysis
- 实用肿瘤杂志, 2026, 41(4): 332-338
- Journal of Practical Oncology, 2026, 41(4): 332-338
基金项目
- 贵州省卫生健康委科学技术基金项目(gzwkj2024-140)
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通信作者
- 王祥龙,Email:2321514406@qq.com
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文章历史
- 收稿日期:2025-07-08
肝癌是全球发病率第5位和死亡率第3位的恶性肿瘤,5年生存率 < 20%[1-2]。代谢重编程与异常增殖是肝癌进展的两大标志[3],其中糖酵解通路的异常激活(即Warburg效应)为肿瘤细胞提供能量与合成原料[4],而该过程的上游调控机制亟待深入探索。非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)在肿瘤代谢调控中扮演关键角色[5]。环状RNA(circular RNA, circRNA)作为一类闭合环状ncRNA,通过海绵吸附微小RNA(microRNA, miRNA)参与基因表达调控[6]。研究表明,circRNA可通过竞争性结合miRNA解除其对靶基因的抑制,进而调控肿瘤细胞的增殖、凋亡和代谢表型[7]。然而,circRNA在肝癌糖酵解中的具体作用及其分子网络仍不明确。
磷酸果糖激酶肝型(phosphofructokinase liver type, PFKL)是糖酵解途径的限速酶。其表达异常与肝癌细胞的糖代谢重塑相关[8]。PFKL可通过促进葡萄糖摄取与乳酸生成维持肝癌细胞的恶性增殖。其上游的转录后调控机制尚未完全阐明。miR-338作为一类具有抑癌潜能的miRNA,已被证实可靶向多个癌基因参与肿瘤进展调控[9],但miR-338是否通过调控PFKL影响肝癌糖酵解仍需验证。本课题组前期研究发现,肝癌细胞外泌体中的circFBLIM1(hsa_circ_0010090)可通过抑制miR-338并上调低密度脂蛋白受体相关蛋白6(low-density lipoprotein receptor-related protein 6, LRP6),促进细胞糖酵解和肝癌进展[10]。基于此,笔者提出假设:肝癌细胞内circFBLIM1可能通过吸附miR-338,解除其对糖酵解关键酶PFKL的抑制,从而促进肝癌细胞增殖并抑制凋亡。因此,本研究从细胞表型和分子表达层面系统解析肝癌细胞中circFBLIM1/miR-338/PFKL轴的调控作用,为阐明circFBLIM1在肝癌中的作用机制提供实验依据。
1 材料与方法 1.1 细胞、试剂和仪器人肝癌细胞系SNU-387和Huh-7购于武汉尚恩生物技术有限公司。人正常肝细胞系THLE-2购于武汉普诺赛生命科技有限公司。
细胞增殖-毒性检测试剂盒(Cell Counting Kit-8, CCK-8)检测试剂盒、二喹啉甲酸(bicinchoninic acid, BCA)蛋白浓度测定试剂盒和增强化学发光(enhanced chemiluminescence, ECL)试剂盒均购自北京索莱宝科技有限公司。RNA提取试剂购自苏州优逸兰迪生物科技有限公司。RNA EX Buffer购自深圳默鸿科技有限公司。SweScript All-in-One RT SuperMix for qPCR(逆转录试剂盒)和2×Universal Blue SYBR Green qPCR Master Mix购自武汉赛维尔生物科技有限公司。鼠源PFKL抗体购自武汉三鹰生物技术有限公司。兔源β-actin抗体购自北京博奥森生物技术有限公司。辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase, HRP)标记山羊抗兔二抗和HRP标记山羊抗鼠二抗购自上海碧云天生物技术股份有限公司。
CO2培养箱(LC-CBG-80S)购自湖南力辰科学仪器有限公司。微量高速离心机(D1012U)购自北京大龙兴创实验仪器股份公司。酶标仪(SP0101C2403071001-150W)购自上海闪谱生物科技有限公司。化学发光成像系统(EN61326-1)和实时荧光定量聚合酶链反应(quantitative polymerase chain reaction, qPCR)仪(7500 System)购自美国Thermo Fisher Scientific公司。
1.2 细胞培养SNU-387和Huh-7细胞分别采用RPMI-1640和DMEM高糖培养液培养。THLE-2细胞采用THLE-2细胞专用培养液CM-0833培养。所有细胞培养液均添加体积分数10%的胎牛血清。待培养瓶内细胞汇合度达80%~90%时作传代处理:弃去原有培养液,加入2 mL PBS清洗细胞;加入胰蛋白酶消化液室温消化2 min,终止消化后收集细胞悬液,1 000 r/min离心3 min;重悬细胞后接种至对应完全培养液,置于37 ℃、5% CO2恒温培养箱常规培养。
1.3 qPCR检测circFBLIM1、miR-338和PFKL表达细胞接种培养至对数生长期时,收集细胞,使用trizol法提取组织总RNA。采用逆转录试剂盒按照说明书步骤将RNA逆转录为cDNA。以cDNA为模板,在荧光qPCR仪上进行检测,预变性95 ℃ 30 s,变性95 ℃ 5 s,退火延伸60 ℃ 30 s,40个循环。以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, GAPDH)为内参,2-ΔΔCt法计算circ-FBLIM1和PFKL的相对表达量。以U6为内参,计算miR338的相对表达量。引物序列见表 1。
| 引物 | 引物序列(5'→3') | 片段长度(bp) |
| GAPDH-F | GGGAAACTGTGGCGTGAT | 197 |
| GAPDH-R | GAGTGGGTGTCGCTGTTGA | |
| PFKL-F | CATCAGCAACAACGTCCCTG | 110 |
| PFKL-R | GGCCAGGTAGCCACAGTAAC | |
| miR-338-F | TGCGGTCCAGCATCAGTGAT | 161 |
| miR-338-R | CCAGTGCAGGGTCCGAGGT | |
| U6-F | CTCGCTTCGGCAGCACA | 110 |
| U6-R | AACGCTTCACGAATTTGCGT | |
| circFBLIM1-F | CGGATCCCAGAGCCAAAGTAA | 103 |
| circFBLIM1-R | GTTCTTCATGGACCCCGAGT | |
| 注 GAPDH:甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase);F:正向引物(forward primer);R:反向引物(reverse primer);PFKL:磷酸果糖激酶肝型(phosphofructokinase liver type)。 | ||
设计并合成针对circFBLIM1反向剪接位点的siRNA序列(si-circFBLIM1),同时合成非靶向阴性对照si-NC。将SNU-387细胞分为空白对照组(未做任何处理)、si-NC组(转染si-NC)和si-circFBLIM1组(转染si-circFBLIM1实现circFBLIM1沉默),以3×105个细胞/孔接种于6孔板,待细胞汇合度达70%~80%时,使用LipofectamineTM RNAiMAX(Thermo Fisher Scientific公司,美国)将siRNA转染至细胞,转染后24 h收集样本。采用qPCR检测沉默效率,以及circFBLIM1沉默后细胞中miR338和PFKL的表达水平。
1.5 circFBLIM1过表达载体构建与转染根据circFBLIM1(hsa_circ_0010090)的反向剪接序列设计特异性引物,通过PCR扩增目的片段,克隆至pcDNA3.1真核表达载体,构建circFBLIM1过表达重组载体。同时构建空载体pcDNA-NC(仅含载体骨架,无circFBLIM1序列)作为阴性对照。将SNU-387细胞分为空白组(未转染任何载体)、pcDNA-NC组(转染空载体pcDNA-NC)和pcDNA-circFBLIM1组(转染circFBLIM1过表达重组载体),以3×105个细胞/孔接种于6孔板,细胞汇合度为70%~80%时,使用LipofectamineTM 3000(Thermo Fisher Scientific公司,美国)按说明书转染,转染后24 h收集细胞。采用qPCR验证过表达效率,以及检测circFBLIM1过表达后细胞中miR338和PFKL的表达水平。
1.6 CCK-8实验检测细胞活力将SNU-387细胞以4×103个细胞/孔接种于96孔板内,细胞汇合至80%,转染siRNA或过表达载体24 h后,PBS洗涤3次,向孔内加入10 μL CCK-8溶液,37℃孵育2 h后,450 nm波长处检测吸光度值,计算细胞活力。
1.7 流式细胞术检测细胞凋亡将SNU-387细胞以5×105个细胞/孔接种到6孔板中,放入37 ℃、5% CO2培养箱。次日,转染siRNA 24 h后,收集细胞,PBS洗涤3次,加入600 μL结合缓冲液重悬细胞。取100 μL细胞液,加入5 μL膜联蛋白V-异硫氰酸荧光素(Annexin V-fluorescein isothiocyanate, Annexin V-FITC),和5 μL碘化丙啶(propidium iodide, PI)染液,室温下避光孵育15 min后,加400 μL结合缓冲液混匀,使用流式细胞仪进行检测。
1.8 细胞划痕实验检测迁移能力将SNU-387细胞以5×105个细胞/孔接种到6孔板中。根据分组转染相应siRNA或载体成功后,饥饿处理24 h。调整细胞密度,根据分组种板,以5×105个细胞/孔接种到6孔板中。次日,待细胞长满后,用200 μL枪头垂直于孔板和画的标记线划2条垂线,使划痕与标记线相交,以形成的若干交叉点作为固定的检测点。弃去培养液,PBS轻轻润洗2~3次。加入无血清培养液,并在显微镜下拍照,作为0 h对照。放入37 ℃、5% CO2培养箱中培养。24 h后取出细胞,于显微镜下观察同一位置划痕宽度并拍照。
1.9 Westernblot检测PFKL蛋白的表达水平
使用裂解液裂解细胞30 min,14 000 r/min离心20 min分离上清,BCA法定量蛋白浓度,95 ℃金属浴5 min使蛋白变性,配置SDS-PAGE凝胶,每孔上样30 μg蛋白,电泳后,转至0.22 μm PVDF膜进行转膜,脱脂奶粉封闭1 h,TBST洗膜3次,加入一抗:PFKL和β-actin,4 ℃孵育过夜,回收一抗,TBST洗膜3次,二抗室温孵育1 h,TBST洗膜3次后,曝光并分析计算相关蛋白表达量。
1.10 统计学分析采用GraphPad Prism 8.0.2软件进行统计学分析和制图。所有实验重复3次,结果以均数±标准差(x±s)表示。多组间的定量比较采用单因素方差分析(ANOVA)。以P < 0.05为差异具有统计学意义。
2 结果 2.1 3种细胞中circFBLIM1表达量的比较qPCR实验显示,与正常肝细胞THLE-2比较,肝癌细胞SNU-387与Huh-7中circFBLIM1高表达(均P < 0.05),并且SNU-387细胞中表达量高于Huh-7细胞(P < 0.01,图 1),因此后续实验选用SNU-387细胞进行研究。
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| 注 *P < 0.05;**P < 0.01。 图 1 qPCR检测人肝癌细胞SNU-387与Huh-7及人正常肝细胞THLE-2中circFBLIM1的表达水平 Fig.1 Expression of circFBLIM1 in human liver cancer SNU-387 and Huh-7 cells and human normal hepatocyte THLE-2 detected by qPCR |
qPCR检测验证,SNU-387细胞中成功沉默circFBLIM1,si-circFBLIM1组circFBLIM1表达低于空白对照组和si-NC组(均P < 0.01,图 2A)。CCK-8实验显示,si-circFBLIM1组细胞活力较si-NC组降低(P < 0.01,图 2B),表明沉默circFBLIM1抑制细胞增殖。流式细胞仪检测显示,沉默circFBLIM1后细胞凋亡率上升(P < 0.01,图 3)。
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| 注 A:qPCR检测si-circFBLIM1的沉默效率;B:circFBLIM1沉默对细胞活力的影响;**P < 0.01。 图 2 人肝癌细胞SNU-387中circFBLIM1沉默对细胞活力的影响 Fig.2 Effect of circFBLIM1 silencing on the viability of human liver cancer SNU-387 cells |
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| 注 **P < 0.01。 图 3 人肝癌细胞SNU-387中circFBLIM1沉默对细胞凋亡的影响 Fig.3 Effect of circFBLIM1 silencing on the apoptosis of human liver cancer SNU-387 cells |
细胞划痕实验显示,si-circFBLIM1组SNU-387细胞迁移能力较si-NC组减弱(P < 0.01,图 4)。
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| 注 **P < 0.01。 图 4 人肝癌细胞SNU-387中circFBLIM1沉默对细胞迁移能力的影响 Fig.4 Effect of circFBLIM1 silencing on the migration ability of human liver cancer SNU-387 cells |
糖酵解与肝癌发生和发展密切相关,因此分析circFBLIM1沉默对SNU-387细胞糖酵解途径关键基因表达的影响。结果显示,circFBLIM1沉默增加SNU-387细胞中miR338的表达,降低PFKL的mRNA和蛋白水平(均P < 0.01,图 5)。
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| 注 A:qPCR检测circFBLIM1沉默对miR-338表达的影响;B:qPCR检测circFBLIM1沉默对PFKL表达的影响;C:Western blot检测circFBLIM1沉默对PFKL蛋白表达的影响;PFKL:磷酸果糖激酶肝型(phosphofructokinase liver type);**P < 0.01。 图 5 circFBLIM1沉默对人肝癌SNU-387细胞miR-338/PFKL轴的影响 Fig.5 Effect of circFBLIM1 silencing on the miR-338/PFKL axis in human liver cancer SNU-387 cells |
qPCR实验验证SNU-387细胞中circFBLIM1过表达成功。pcDNA-circFBLIM1组circFBLIM1表达高于pcDNA-NC组和空白组(均P < 0.01,图 6A)。CCK-8实验显示,pcDNA-circFBLIM1组细胞活力较pcDNA-NC组升高(P < 0.01,图 6B)。
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| 注 A:qPCR检测si-circFBLIM1的过表达效率;B:circFBLIM1过表达对细胞活力的影响;**P < 0.01。 图 6 人肝癌细胞SNU-387中circFBLIM1过表达对细胞活力的影响 Fig.6 Effect of circFBLIM1 overexpression on the viability of human liver cancer SNU-387 cells |
细胞划痕实验显示,过表达circFBLIM1 24 h后pcDNA-circFBLIM1组细胞迁移能力较pcDNA-NC组增强(P < 0.01,图 7)。
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| 注 **P < 0.01。 图 7 人肝癌细胞SNU-387中circFBLIM1过表达对细胞迁移能力的影响 Fig.7 Effect of circFBLIM1 overexpression on the migration ability of human liver cancer SNU-387 cells |
SNU-387细胞中circFBLIM1过表达降低miR-338表达(P < 0.01,图 8A),升高PFKL mRNA和蛋白表达(均P < 0.05,图 8B~8C),提示circFBLIM1过表达可吸附miR-338并解除其对PFKL的转录抑制。
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| 注 A:qPCR检测circFBLIM1过表达对miR-338表达的影响;B:qPCR检测circFBLIM1过表达对PFKL表达的影响;C:Western blot检测circFBLIM1过表达对PFKL蛋白表达的影响;PFKL:磷酸果糖激酶肝型(phosphofructokinase liver type);**P < 0.01;*P < 0.05。 图 8 circFBLIM1过表达对人肝癌SNU-387细胞miR-338/PFKL轴的影响 Fig.8 Effect of circFBLIM1 overexpression on the miR-338/PFKL axis in human liver cancer SNU-387 cells |
肝癌的发生和发展涉及复杂的分子网络调控。代谢重编程与ncRNA异常表达在其中扮演关键角色[11]。本研究首次揭示,circFBLIM1通过靶向miR-338/PFKL轴,调控肝癌细胞糖酵解代谢与恶性表型,为肝癌机制研究提供新视角。既往研究多聚焦线性RNA或单个ncRNA在肝癌中的作用[12-14]。circRNA作为一类竞争性内源性RNA(competing endogenous RNA, ceRNA),因其通过海绵吸附miRNA参与基因表达调控的机制而逐渐受到关注。本研究发现,circFBLIM1在肝癌细胞SNU-387中高表达,且沉默circFBLIM1可有效抑制细胞增殖和迁移,并促进凋亡。这一结果不同于以往多数研究中circRNA在肿瘤中的促癌作用,如circHIPK3通过海绵miR-124和调节肝细胞癌中AQP3的表达来调节细胞增殖和迁移[15]。本研究将circFBLIM1与糖酵解代谢直接关联,突破传统circRNA功能研究多集中于增殖和凋亡等表型的局限。本研究在SNU-387细胞中过表达和沉默circFBLIM1显示,circFBLIM1促进细胞增殖,增强迁移能力,下调miR-338表达,上调PFKL表达;明确circFBLIM1/miR-338/PFKL轴在肝癌糖酵解和恶性表型调控中的作用。
从分子机制层面,本研究首次证实,circFBLIM1可作为miR-338的分子海绵,解除其对糖酵解限速酶PFKL的转录抑制。PFKL作为Warburg效应的关键调控因子,在肝癌中的表达主要在转录水平被调控[16],而本研究揭示circFBLIM1/miR-338通过转录后调控影响PFKL表达。既往已有大量circRNA在肝癌中发挥ceRNA作用的相关报道,例如hsa_circRNA_104348可能作为ceRNA通过靶向miR-187-3p/RTKN2轴和激活Wnt/β-catenin通路来促进肝细胞癌进展[17],以及circRNA-PTPRM靶向miR-139-5p调控肝癌细胞增殖、迁移和侵袭[18]。本研究将ncRNA调控与肿瘤代谢通路直接耦合,为解析肝癌代谢重编程的分子网络提供新路径。在转化应用潜力方面,本研究发现,circFBLIM1/miR-338/PFKL轴或可成为肝癌治疗的新靶点。针对糖酵解的干预策略多集中于直接抑制PFKL活性[19-20],而本研究提出通过调控上游ncRNA间接靶向PFKL,有望减少药物对正常细胞代谢的不良反应。此外,circRNA具有稳定性高和细胞特异性表达的优势,或可作为肝癌诊断的新型生物标志物[21]。
本研究存在一定的局限性:仅在体外细胞水平验证circFBLIM1功能,缺乏动物模型和临床样本的验证;circFBLIM1与miR-338/PFKL的调控关系是否受其他信号通路影响,仍需进一步探索。未来研究可结合体内实验和单细胞测序技术,深入解析circFBLIM1在肝癌微环境中的作用机制。
综上所述,本研究揭示circFBLIM1通过miR-338/PFKL轴调控肝癌细胞糖酵解代谢的新机制,为靶向circRNA干预肝癌进展提供理论依据与潜在策略。
利益冲突 所有作者声明无利益冲突
| [1] |
任蕤, 杨星, 任萍萍, 等. 基于肠道菌群探讨中医药防治肝细胞癌的研究进展[J]. 中国中药杂志, 2025, 50(15): 4190-4200. |
| [2] |
徐慧慧, 戴敏. 1990—2021年中国归因于饮酒的肝癌疾病负担变化趋势及预测[J]. 实用肿瘤杂志, 2025, 40(2): 105-113. DOI:10.13267/j.cnki.syzlzz.2025.017 |
| [3] |
蒋艳, 宋沧桑, 王国徽, 等. 以lncRNA和miRNA为主在肝癌代谢重编程调控中的作用和机制[J]. 中国临床药理学与治疗学, 2025, 30(9): 1260-1271. |
| [4] |
刘青林, 陈彻, 范梦鸽, 等. 巨噬细胞与肝细胞癌有氧糖酵解相互作用的研究进展[J]. 现代免疫学, 2025, 45(3): 371-375. |
| [5] |
Xu KQ, Xia P, Chen X, et al. ncRNA-mediated fatty acid metabolism reprogramming in HCC[J]. Trends Endocrinol Metab, 2023, 34(5): 278-291. DOI:10.1016/j.tem.2023.02.007 |
| [6] |
Bao L, Wang M, Fan QQ. Hsa_circ_NOTCH3 regulates ZNF146 through sponge adsorption of miR-875-5p to promote tumorigenesis of hepatocellular carcinoma[J]. J Gastrointest Oncol, 2021, 12(5): 2388-2402. DOI:10.21037/jgo-21-567 |
| [7] |
Ding N, You AB, Yang H, et al. A tumor-suppressive molecular axis EP300/circRERE/miR-6837-3p/MAVS activates type Ⅰ IFN pathway and antitumor immunity to suppress colorectal cancer[J]. Clin Cancer Res, 2023, 29(11): 2095-2109. DOI:10.1158/1078-0432.CCR-22-3836 |
| [8] |
Meng Y, Guo D, Lin LM, et al. Glycolytic enzyme PFKL governs lipolysis by promoting lipid droplet-mitochondria tethering to enhance β-oxidation and tumor cell proliferation[J]. Nat Metab, 2024, 6(6): 1092-1107. DOI:10.1038/s42255-024-01047-2 |
| [9] |
付岩松, 郭志涛, 陈晨, 等. miR-338-5P在人类恶性肿瘤等疾病中的作用和应用[J]. 生命科学, 2021, 33(8): 1018-1027. |
| [10] |
Lai ZW, Wei TN, Li QM, et al. Exosomal circFBLIM1 promotes hepatocellular carcinoma progression and glycolysis by regulating the miR-338/LRP6 axis[J]. Cancer Biother Radiopharm, 2023, 38(10): 674-683. |
| [11] |
邹光旭, 侯宇, 李涌, 等. 非编码RNA在肝癌中的自噬调控[J]. 实用肿瘤杂志, 2025, 40(6): 597-602. DOI:10.13267/j.cnki.syzlzz.2025.085 |
| [12] |
高芳, 檀喜玲, 冯喆. miR-452、LncRNA KCNQ1OT1在肝癌组织中的表达情况及与预后间关系分析[J]. 国际检验医学杂志, 2023, 44(6): 683-687, 692. |
| [13] |
马彦, 朱翠萍, 胡建军, 等. miR-483-5p通过上调IGF2基因转录促进肝癌细胞生长、迁移与侵袭[J]. 中国病理生理杂志, 2018, 34(4): 577-584. |
| [14] |
顾铃毓, 王利新, 崔洁, 等. miR-224-5p对人肝癌细胞HepG2增殖、凋亡、侵袭及迁移的作用机制[J]. 安徽医科大学学报, 2025, 60(6): 1022-1029. |
| [15] |
Chen GW, Shi YT, Liu MM, et al. circHIPK3 regulates cell proliferation and migration by sponging miR-124 and regulating AQP3 expression in hepatocellular carcinoma[J]. Cell Death Dis, 2018, 9: 175. DOI:10.1038/s41419-017-0204-3 |
| [16] |
Zhang X, Bai YP, Zhu WH, et al. ApoM regulates PFKL through the transcription factor SREBF1 to inhibit the proliferation, migration and metastasis of liver cancer cells[J]. Oncol Lett, 2022, 24(1): 210. DOI:10.3892/ol.2022.13331 |
| [17] |
Huang GQ, Liang M, Liu HY, et al. CircRNA hsa_circRNA_104348 promotes hepatocellular carcinoma progression through modulating miR-187-3p/RTKN2 axis and activating Wnt/β-catenin pathway[J]. Cell Death Dis, 2020, 11: 1065. DOI:10.1038/s41419-020-03276-1 |
| [18] |
陈秀华, 吴健晖, 陈良, 等. circRNA-PTPRM靶向miR-139-5p调控肝癌细胞增殖、迁移和侵袭的研究[J]. 解放军医学院学报, 2024, 45(9): 960-968. |
| [19] |
徐中华, 延李科, 刘伟华, 等. 基于BMAL1: CLOCK复合体探讨小檗碱调控肝糖酵解、糖氧化和糖异生改善能量代谢的体外降糖作用机制[J]. 中国中药杂志, 2025, 50(15): 4293-4303. |
| [20] |
Pan MG, Luo MY, Liu LL, et al. EGR1 suppresses HCC growth and aerobic glycolysis by transcriptionally downregulating PFKL[J]. J Exp Clin Cancer Res, 2024, 43(1): 35. DOI:10.1186/s13046-024-02957-5 |
| [21] |
杨奕, 欧阳松应, 吴军军. 环状RNA在肿瘤诊疗中的应用[J]. 中国生物化学与分子生物学报, 2025, 41(3): 344-352. |
2026, Vol. 41


