贯叶金丝桃素通过外在/内在途径诱导细胞凋亡并抑制膀胱癌中NF-κB调制的生存和侵袭潜力

Hyperforin Induces Apoptosis Through Extrinsic/Intrinsic Pathways and Inhibits NF-ĸB-modulated Survival and Invasion Potential in Bladder Cancer.

作者信息Yu-Chang Liu, Kuang-Hsuan Lin, Jung-Hung Hsieh, Jing-Gung Chung, Zhao-Lin Tan, Fei-Ting Hsu, Chih-Hung Chiang
PMID31662514
期刊In Vivo
发布时间2019-11
DOI10.21873/invivo.11680

实验完整度

仅进行体外细胞实验,包括细胞活力、凋亡、侵袭及蛋白表达检测,未涉及动物模型或临床样本,机制验证尚浅。

主要模型

人膀胱癌TSGH-8301细胞系

重点核对

细胞系:人膀胱癌TSGH-8301细胞系 药物处理浓度:0、10、20 μM贯叶金丝桃素 处理时间:48小时 检测终点:细胞活力、凋亡(Annexin-V/PI、cleaved caspase-3、subG1)、ROS、Ca2+、线粒体膜电位、蛋白表达、侵袭能力

摘要

背景/目的:肌层浸润性膀胱癌(MIBC)长期以来被认为是一种难以治疗的癌症类型,因此需要新的治疗策略。本研究的主要目的是验证贯叶金丝桃素(hyperforin)的抗癌作用及其在体外影响膀胱癌肿瘤细胞生长和侵袭的机制。材料与方法:用不同浓度的贯叶金丝桃素处理膀胱癌TSGH-8301细胞不同时间。使用MTT法、流式细胞术和蛋白质印迹分析评估细胞活力、钙和活性氧(ROS)的产生以及抗凋亡信号的变化。使用蛋白质印迹和细胞侵袭实验分别研究贯叶金丝桃素对核因子-κB(NF-κB)p65(Ser276)、肿瘤进展相关蛋白表达以及细胞侵袭的影响。结果:贯叶金丝桃素显著诱导细胞凋亡、外在/内在凋亡信号、胞浆ROS积累和钙信号。贯叶金丝桃素还显著降低NF-κB p65(Ser276)、抗凋亡和肿瘤进展相关蛋白的表达,以及TSGH-8301细胞的侵袭能力。结论:我们的研究结果表明,贯叶金丝桃素通过外在/内在途径触发细胞凋亡,并在体外抑制NF-κB介导的细胞存活以及膀胱癌的侵袭特性。

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
贯叶金丝桃素是否在体外抑制膀胱癌TSGH-8301细胞的生长和侵袭,其潜在机制是什么?
核心机制
贯叶金丝桃素通过激活外在/内在凋亡途径(FAS/FASL/caspase-8、线粒体膜电位丢失)诱导细胞凋亡,同时抑制NF-κB信号通路,下调抗凋亡蛋白和肿瘤进展相关蛋白表达。
主要证据
MTT实验显示细胞活力下降;流式细胞术检测到Annexin-V/PI阳性细胞、cleaved caspase-3、subG1、ROS、Ca2+增加,线粒体膜电位降低;Western blot显示C-FLIP、XIAP、MCL-1、MMP-9、VEGF、CyclinD1、p-p65表达降低;transwell侵袭实验显示侵袭能力下降。
研究意义
贯叶金丝桃素可能作为膀胱癌治疗的潜在抗癌药物,但需要未来的体内实验进一步验证其疗效。

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

细胞活力检测

评估贯叶金丝桃素对TSGH-8301细胞活力的影响。

TSGH-8301细胞以3×10^4 cells/well接种于96孔板,过夜后以0、5、10、20、30 μM贯叶金丝桃素处理24或48小时,MTT法检测细胞活力。

2

细胞凋亡检测

验证贯叶金丝桃素是否诱导TSGH-8301细胞凋亡。

TSGH-8301细胞以5×10^5 cells/well接种于6孔板,以0、10、20 μM贯叶金丝桃素处理48小时,进行Annexin-V/PI、cleaved caspase-3、subG1染色,流式细胞术分析。

3

外在凋亡途径分析

检测贯叶金丝桃素是否激活FAS/FASL/caspase-8介导的外在凋亡通路。

TSGH-8301细胞以5×10^5 cells/well接种于6孔板,以0、10、20 μM贯叶金丝桃素处理48小时,染色FAS、FASL、cleaved caspase-8,流式细胞术检测。

4

内在凋亡途径分析

检测贯叶金丝桃素是否影响线粒体功能和钙离子释放。

TSGH-8301细胞以5×10^5 cells/well接种于6孔板,以0、10、20 μM贯叶金丝桃素处理48小时,Fluo-3/AM和DiOC6染色,流式细胞术检测Ca2+和线粒体膜电位。

5

ROS产生检测

评估贯叶金丝桃素是否诱导ROS产生。

TSGH-8301细胞以5×10^5 cells/well接种于6孔板,以0、10、20 μM贯叶金丝桃素处理48小时,DCFH-DA染色,流式细胞术检测ROS水平。

6

蛋白表达分析

检测贯叶金丝桃素对抗凋亡、肿瘤进展相关蛋白及NF-κB通路蛋白表达的影响。

TSGH-8301细胞以3×10^6 cells接种于100-mm培养皿,以0、10、20 μM贯叶金丝桃素处理48小时,提取核/胞浆蛋白,Western blot检测。

7

细胞侵袭实验

评估贯叶金丝桃素对TSGH-8301细胞侵袭能力的影响。

TSGH-8301细胞以3×10^6 cells接种于10 cm dish,以0、10、20 μM贯叶金丝桃素处理48小时,transwell实验检测侵袭能力。

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。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
贯叶金丝桃素SigmaAldrich Corp.--
二甲基亚砜SigmaAldrich Corp.--
Triton XSigmaAldrich Corp.--
MTT(3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴盐)SigmaAldrich Corp.--
RPMI 1640培养基GIBCO/Invitrogen Life Technologies--
胎牛血清GIBCO/Invitrogen Life Technologies--
L-谷氨酰胺GIBCO/Invitrogen Life Technologies--
青霉素-链霉素GIBCO/Invitrogen Life Technologies--
碘化丙啶Biovision--
CaspGLOW™荧光素活性Caspase-3染色试剂盒Biovision--
CaspGLOW™红色活性Caspase-8染色试剂盒Biovision--
核糖核酸酶Fermentas--
Annexin V-FITC细胞凋亡检测试剂盒Vazyme Biotech Co. Ltd--
PE偶联抗CD178 (FAS-L)抗体BioLegend--
FITC偶联抗CD95 (FAS)抗体BioLegend--
裂解的PARP1-FITCThermo Fisher Scientific--
迁移实验Transwell(8 μm孔径)Corning Life Sciences--
抗C-FLIP抗体Cell Signaling Technology, Inc.--
抗XIAP抗体Thermo Fisher Scientific--
抗MCL1抗体BioVision--
抗MMP9抗体EMD Millipore--
抗VEGF抗体EMD Millipore--
抗Cyclin D1抗体Thermo Fisher Scientific--
磷酸化p65 NF-ĸB (Ser276)抗体Signalway Antibody LLC--
p65 NF-ĸB抗体Abcam--
β-肌动蛋白抗体Santa Cruz--
TBP抗体Abcam--
二抗Jackson ImmunoResearch--
核/胞浆分离试剂盒BioVision--
PVDF膜EMD Millipore--
Immobilon Western化学发光HRP底物试剂盒EMD Millipore--
ChemiDoc-It 515UVP--
分光光度计Tecan Group 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
细胞培养
细胞系:TSGH-8301人膀胱癌细胞;培养基:RPMI-1640、2 mM L-谷氨酰胺、10% FBS、100 U/ml青霉素、100 μg/ml链霉素;培养条件:37°C、5% CO2。
阅读提示:Materials and Methods, Cell culture
细胞活力检测
细胞密度:3×10^4 cells/well;处理浓度:0、5、10、20、30 μM;处理时间:24、48 h;检测波长:570 nm。
阅读提示:Materials and Methods, Cell viability assays;Figure 1
细胞凋亡检测
细胞密度:5×10^5 cells/well;处理浓度:0、10、20 μM;处理时间:48 h;染色:Annexin-V/PI、cleaved caspase-3、subG1。
阅读提示:Materials and Methods, Annexin-V/PI, cleaved caspase-3, subG1 accumulation staining;Figure 2
外在凋亡分析
细胞密度:5×10^5 cells/well;处理浓度:0、10、20 μM;处理时间:48 h;染色:FAS、FASL、cleaved caspase-8。
阅读提示:Materials and Methods, Extrinsic apoptosis analysis;Figure 3
内在凋亡分析
细胞密度:5×10^5 cells/well;处理浓度:0、10、20 μM;处理时间:48 h;染色:Fluo-3/AM(2.5 μg/ml)、DiOC6(4 μmol/l)。
阅读提示:Materials and Methods, Intrinsic apoptosis analysis;Figure 4
ROS检测
细胞密度:5×10^5 cells/well;处理浓度:0、10、20 μM;处理时间:48 h;染色:DCFH-DA(10 μM)孵育1小时。
阅读提示:Materials and Methods, Measurements of reactive oxygen species (ROS);Figure 5
蛋白表达分析
细胞数量:3×10^6 cells;处理浓度:0、10、20 μM;处理时间:48 h;核/胞浆蛋白提取。
阅读提示:Materials and Methods, Western blotting;Figures 2D, 6B-C
细胞侵袭实验
细胞数量:3×10^6 cells;处理浓度:0、10、20 μM;处理时间:48 h;transwell(8 μm孔径)。
阅读提示:Materials and Methods, Invasion assay;Figure 6A