β-波旁烯抑制前列腺癌细胞增殖并诱导其凋亡

β-Bourbonene attenuates proliferation and induces apoptosis of prostate cancer cells.

作者信息Zhong Wang, Feng Liu, Jian-Jun Yu, Ji-Zhong Jin
PMID30197674
发布时间2018-10
DOI10.3892/ol.2018.9183

实验完整度

包含体外细胞增殖、凋亡、周期检测及分子表达验证,但仅单一细胞系,缺乏动物或临床样本验证。

主要模型

人前列腺癌PC-3M细胞系(雄激素非依赖性、高转移性)

重点核对

β-波旁烯浓度:0、25、50、100 µg/ml 处理时间:72小时(增殖)、48小时(凋亡、周期、蛋白/mRNA) PC-3M细胞系(人前列腺癌,雄激素非依赖性) 对照组:空白对照(0 µg/ml)

摘要

倍半萜具有抗肿瘤、抗炎和抗真菌作用。β-波旁烯是一种倍半萜,但其药理作用尚未被研究。本研究旨在探讨β-波旁烯对人前列腺癌PC-3M细胞的潜在抗癌作用。将PC-3M细胞与0、25、50、100 µg/ml的β-波旁烯孵育。细胞计数试剂盒-8(CCK-8)检测显示,与对照组相比,β-波旁烯以剂量依赖性方式抑制PC-3M细胞的生长。通过流式细胞术观察到β-波旁烯导致G0/G1期阻滞。TUNEL染色和Annexin V/PI双染法显示,β-波旁烯处理后细胞发生凋亡,且凋亡细胞数量随浓度升高而增加。药物处理组中Fas和FasL的mRNA和蛋白表达水平显著升高。此外,western blot分析还表明,随着β-波旁烯浓度的增加,药物处理组中Bax的蛋白表达显著升高,而Bcl-2的蛋白表达降低。总之,β-波旁烯可抑制前列腺癌PC-3M细胞的增殖,同时诱导凋亡和G0/G1期阻滞,这可能是通过上调Fas和FasL的mRNA表达、增加Bax蛋白表达和降低Bcl-2蛋白表达来实现的。

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
β-波旁烯对人前列腺癌PC-3M细胞是否具有抗癌作用及其潜在机制。
核心机制
β-波旁烯可能通过上调Fas和FasL的mRNA表达、增加Bax蛋白表达并降低Bcl-2蛋白表达,激活凋亡通路,诱导细胞凋亡和G0/G1期阻滞。
主要证据
CCK-8实验显示β-波旁烯剂量依赖性抑制PC-3M细胞增殖;流式细胞术显示G0/G1期阻滞;TUNEL和Annexin V/PI染色显示凋亡增加;RT-qPCR和Western blot显示Fas/FasL表达升高、Bax升高和Bcl-2降低。
研究意义
β-波旁烯可能对雄激素非依赖性前列腺癌具有治疗潜力,为临床治疗前列腺癌提供实验依据。

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

细胞培养与药物处理

建立体外模型并观察β-波旁烯对PC-3M细胞的影响。

PC-3M细胞在含20%胎牛血清的DMEM中培养,分为对照组和不同浓度β-波旁烯处理组(25、50、100 µg/ml),处理时间依实验而定。

2

细胞增殖检测

评估β-波旁烯对PC-3M细胞增殖的抑制作用。

采用CCK-8法,细胞接种于96孔板,经不同浓度β-波旁烯处理72小时后,撤药继续培养3天,每24小时检测OD值。

3

细胞周期分析

检测β-波旁烯对细胞周期分布的影响。

PC-3M细胞经药物处理48小时后,PI染色,流式细胞仪分析各周期细胞比例。

4

细胞凋亡检测

验证β-波旁烯是否诱导PC-3M细胞凋亡。

使用TUNEL染色和Annexin V/PI双染法,处理后通过荧光显微镜和流式细胞仪检测凋亡细胞比例。

5

Fas和FasL mRNA表达检测

检测β-波旁烯对凋亡相关基因Fas和FasL mRNA表达的影响。

药物处理48小时后提取总RNA,逆转录合成cDNA,RT-qPCR检测Fas和FasL mRNA水平,以GAPDH为内参,2^-ΔΔCq法分析。

6

凋亡相关蛋白表达检测

检测β-波旁烯对Bax、Bcl-2、Fas、FasL蛋白表达的影响。

药物处理48小时后,提取总蛋白,Western blot检测蛋白表达,以GAPDH为内参。

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。

验证细胞功能变化
验证细胞周期变化
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清----
β-波旁烯Sigma--
细胞计数试剂盒-8Sigma--
蛋白酶K----
DAPI----
膜联蛋白V----
碘化丙啶----
RNApure组织细胞试剂盒CWBIO--
第一链cDNA合成试剂盒Invitrogen--
SYBR-GreenER™ qPCR SuperMix通用试剂盒Invitrogen--
TRIzol----
细胞裂解液Sigma-Aldrich--
考马斯亮蓝法BeyotimeP0006
牛血清白蛋白----
蛋白markerBeyotimeP0060S
PVDF膜----
封闭液Candor Bioscience GmbH--
ECL显影液Pierce32109
抗Fas抗体Wuhan Boster Biological TechnologyBM4868
抗GAPDH抗体Wuhan Boster Biological TechnologyBM1623
抗FasL抗体BIOSSbs-0216R
抗Bax抗体BIOSSbsm-33283M
抗Bcl-2抗体BIOSSbsm-33047M
山羊抗兔IgGLicor926-32211
山羊抗小鼠IgGLicor926-32210
酶标仪Thermo Fisher Scientific--
激光共聚焦显微镜Nikon--
流式细胞仪BD Biosciences--
分光光度计NanoDrop Technologies--

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
细胞培养与药物处理
细胞系:PC-3M;培养基:DMEM+20%胎牛血清;药物浓度:0、25、50、100 µg/ml;处理时间:增殖72小时、凋亡/周期/表达48小时
阅读提示:Materials and methods:Cell culture;Figure legends 1-6
细胞增殖检测
细胞密度:0.2×10^5/孔;处理时间:72小时;撤药后观察3天;CCK-8检测时间点
阅读提示:Materials and methods:Measurement of inhibition on cell proliferation through CCK-8 method;Figure 1 legend
细胞周期分析
处理时间:48小时;PI浓度:50 µg/ml;RNase浓度:0.2 mg/ml;Triton X-100浓度:0.1%
阅读提示:Materials and methods:Cell cycle analysis by flow cytometry;Figure 2 legend
细胞凋亡检测
处理时间:48小时;TUNEL染色步骤;Annexin V/PI双染步骤
阅读提示:Materials and methods:Measurement of apoptosis of prostate cancer PC-3M cells via TUNEL method;Detection of apoptosis of PC-3M cells via Annexin V/PI dual staining method;Figure 3 and 4 legends
Fas/FasL mRNA表达检测
处理时间:48小时;引物序列:Table I;内参:GAPDH;分析方法:2^-ΔΔCq
阅读提示:Materials and methods:Measurement of mRNA expression of factor associated suicide (Fas) and its ligand (FasL) via RT-PCR;Figure 5A legend
凋亡相关蛋白表达检测
处理时间:48小时;蛋白上样量:50 µg;SDS-PAGE浓度:10%;抗体稀释比例及货号
阅读提示:Materials and methods:Detection of protein expression levels of Bax and Bcl-2 via western blot assay;Figure 5B and 6 legends