氧化苦参碱通过抑制β-catenin表达抑制肾细胞癌进展

Oxymatrine Inhibits Renal Cell Carcinoma Progression by Suppressing β-Catenin Expression.

作者信息Yinshan Jin, Jiannan Liu, Yadong Liu, Yang Liu, Guiying Guo, Shiliang Yu, Ruihua An
PMID32581789
发布时间2020-06-05
DOI10.3389/fphar.2020.00808

实验完整度

高

包含体外细胞功能实验(增殖、凋亡、迁移、侵袭)、机制验证(过表达β-catenin)和体内裸鼠移植瘤模型,具备多层级验证。

主要模型

A498 人肾癌细胞系 SW839 人肾癌细胞系 BALB/c 裸鼠皮下移植瘤模型 患者样本(未涉及)

重点核对

OMT浓度:4 mg/ml和8 mg/ml用于体外实验 β-catenin过表达质粒转染:使用Lipofectamine 2000 体内给药:OMT (50 mg/kg) 腹腔注射,每3天一次,共6次 细胞系特征:A498为VHL阴性,SW839为VHL突变 药物敏感性实验:紫杉醇IC50值分别为6.434 μM(A498)和4.638 μM(SW839)

摘要

目的 氧化苦参碱(OMT)已被鉴定具有免疫调节、抗炎和抗癌特性。本研究旨在探讨其在肾细胞癌进展中的精确功能和潜在分子机制。 方法 通过CCK-8实验、细胞周期分析、凋亡实验、伤口愈合实验、Transwell实验和药物敏感性分析,在氧化苦参碱处理后的肾癌细胞中研究了其抗肿瘤作用。通过western blot和免疫荧光实验分析了氧化苦参碱对β-catenin的调节作用。采用β-catenin过表达来确定β-catenin在氧化苦参碱抑制肾细胞癌中的关键作用。此外,建立动物模型以研究氧化苦参碱对体内肿瘤生长的影响。 结果 氧化苦参碱在体外抑制肾细胞癌进展,包括细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭和化疗敏感性。进一步的机制研究表明,氧化苦参碱通过抑制β-catenin的表达发挥其抗肿瘤作用。此外,在裸鼠模型中,氧化苦参碱表现出显著的肿瘤生长抑制作用,这与我们的体外结果一致。 结论 我们的发现阐明了氧化苦参碱作为肾细胞癌的有效抗肿瘤药物,并提示其在肾细胞癌治疗中具有广阔的治疗应用前景。 关键词 氧化苦参碱,肾细胞癌,β-catenin,增殖,凋亡,迁移,侵袭,化疗敏感性

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
氧化苦参碱在肾细胞癌进展中的精确功能及潜在分子机制是什么?
核心机制
氧化苦参碱通过抑制β-catenin表达及其核转位,下调cyclin D1和CDK6、上调p27,从而诱导细胞周期阻滞、抑制增殖、迁移和侵袭,并促进凋亡和化疗敏感性。
主要证据
体外细胞实验(CCK-8、流式细胞术、伤口愈合、Transwell)显示OMT抑制增殖、迁移、侵袭并诱导凋亡;Western blot和免疫荧光显示OMT降低β-catenin核水平;β-catenin过表达逆转了这些效应;体内裸鼠模型证实OMT抑制肿瘤生长并降低核内β-catenin。
研究意义
研究为氧化苦参碱作为肾细胞癌治疗的有效药物提供了临床前依据,提示其可能作为化疗增敏剂用于RCC治疗。

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

体外细胞增殖与周期分析

评估OMT对肾癌细胞增殖和细胞周期的影响

使用CCK-8检测细胞活力,采用台盼蓝染色计算倍增时间,流式细胞术分析细胞周期,Western blot检测Ki-67、cyclin D1、CDK6、p27表达。

2

体外细胞凋亡分析

评估OMT对肾癌细胞凋亡的影响

利用Annexin V-FITC/PI双重染色和流式细胞术检测凋亡率,Western blot检测凋亡相关蛋白cleaved caspase-3和cleaved PARP。

3

体外迁移和侵袭分析

评估OMT对肾癌细胞迁移和侵袭能力的影响

采用伤口愈合实验和Transwell侵袭实验(使用Matrigel)检测迁移和侵袭能力,Western blot检测EMT标志物(E-cadherin、Vimentin)和MMP2/MMP9的表达。

4

机制验证:β-catenin表达和核定位

验证OMT对β-catenin表达及核转位的影响

Western blot检测总β-catenin、GSK3β、p-GSK3β(Ser9)及核内β-catenin水平,免疫荧光观察β-catenin的亚细胞定位。

5

β-catenin过表达救援实验

验证β-catenin在OMT抗肿瘤作用中的关键角色

将β-catenin过表达质粒或空载体转染至细胞后,进行CCK-8、细胞周期、凋亡、伤口愈合和Transwell实验,并检测核内β-catenin水平。

6

化疗敏感性分析

评估OMT与紫杉醇联合对肾癌细胞活力的协同抑制作用

先用不同浓度紫杉醇处理细胞确定IC50,再用OMT(1 mg/ml)和紫杉醇(IC50的三分之一)联合处理,CCK-8检测细胞活力,流式检测凋亡。

7

体内裸鼠移植瘤模型

验证OMT对体内肿瘤生长的抑制作用

将A498或SW839细胞皮下注射至BALB/c裸鼠,随机分组,腹腔注射OMT(50 mg/kg)每3天一次共6次,测量肿瘤体积,HE染色、TUNEL染色和Ki-67免疫组化,Western blot检测瘤组织核内β-catenin。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
MEM培养基Gibco--
RPMI-1640培养基Hyclone--
胎牛血清BI--
氧化苦参碱AladdinA111285
紫杉醇AladdinP106869
CDK6抗体Proteintech19117-1-AP
p27抗体Proteintech25614-1-AP
MMP2抗体Proteintech10373-2-AP
MMP9抗体Proteintech10375-2-AP
Histone H3抗体Proteintech17168-1-AP
β-actin抗体Proteintech60008-1-Ig
GSK3β抗体Biossbs-0023M
p-GSK3β (Ser9)抗体Abcamab75745
cyclin D1抗体Cell Signaling Technology2922
pro-caspase-3/cleaved caspase-3抗体Cell Signaling Technology9662
pro-PARP/cleaved PARP抗体Cell Signaling Technology9532
E-cadherin抗体Cell Signaling Technology14472
Vimentin抗体Cell Signaling Technology5741
β-catenin抗体Cell Signaling Technology8480
Ki-67抗体AbclonalA2094
裂解液Beyotime--
增强型BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
PVDF膜----
增强化学发光试剂----
碘化丙啶----
核糖核酸酶----
AnnexinV-FITC----
碘化丙啶----
Transwell小室Corning3422
基质胶BD356234
Cy3标记二抗Beyotime--
DAPI----
Lipofectamine 2000Invitrogen11668-019
BALB/c裸鼠----
原位细胞死亡检测试剂盒,PODRoche11684817910
Ki-67抗体Bioss--
DAB底物----

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:A498、SW839;培养基:A498使用MEM,SW839使用RPMI-1640,均添加10%胎牛血清;培养条件:37°C,5% CO2。
阅读提示:Materials and Methods: Cell Lines and Cell Culture
药物处理
OMT浓度:体外实验使用4 mg/ml和8 mg/ml;体内实验使用50 mg/kg腹腔注射,每3天一次,共6次。
阅读提示:Materials and Methods: Doubling Time Calculation、Cell Viability Assay;Results: OMT Inhibited the Proliferation of Renal Cancer Cells;Animal Model and Tissue Processing
细胞功能实验
细胞活力检测:CCK-8,细胞密度4 × 10^3/孔;细胞周期分析:PI染色,处理48小时;凋亡检测:Annexin V-FITC/PI染色,处理48小时;伤口愈合实验:1 μg/ml丝裂霉素C预处理1小时;Transwell实验:上室接种2 × 10^4细胞,下室含20% FBS。
阅读提示:Materials and Methods: Cell Viability Assay、Cell Cycle Analysis、Apoptosis Assay、Wound Healing Assay、Transwell
分子机制验证
β-catenin过表达:使用Lipofectamine 2000转染,转染后48小时进行功能实验;检测核内β-catenin表达需分离核蛋白。
阅读提示:Materials and Methods: Transient Transfection of Renal Cancer Cells、Results: OMT Suppressed the Progression of Renal Cancer by Inhibiting β-Catenin Expression
药物敏感性实验
紫杉醇IC50值:A498为6.434 μM,SW839为4.638 μM;OMT浓度:1 mg/ml(不影响细胞活力);联合处理时间:48小时。
阅读提示:Materials and Methods: Drug-Sensitivity Assay;Results: OMT Facilitated the Sensitivity of Renal Cancer Cells to Chemotherapy
动物实验
动物品系:BALB/c裸鼠,4周龄;每组5只;细胞注射:1 × 10^6细胞皮下注射;给药:OMT 50 mg/kg腹腔注射,每3天一次,共6次;实验周期:28天。
阅读提示:Materials and Methods: Animal Model and Tissue Processing