抗精神病药物匹莫齐特通过RAF/ERK通路促进乳腺癌细胞凋亡并增强自噬

The antipsychotic drug pimozide promotes apoptosis through the RAF/ERK pathway and enhances autophagy in breast cancer cells.

作者信息Ge Jiang, Xingzhi Zhou, Ye Hu, Xiaoyu Tan, Dan Wang, Lina Yang, Qinggao Zhang, Shuangping Liu
PMID38356266
发布时间2024-12-31
DOI10.1080/15384047.2024.2302413

实验完整度

高

包括临床样本免疫组化、细胞系功能实验(增殖、凋亡、自噬)、RNA干扰和抑制剂验证、分子对接及机制研究,证据层级多样。

主要模型

MCF-7人乳腺癌细胞系 MDA-MB-231人乳腺癌细胞系 乳腺癌患者组织样本

重点核对

匹莫齐特浓度:MCF-7 IC50为4μM,MDA-MB-231为8μM RAF1敲低:使用siRNA靶序列GCACCAAAGTACCTACTAT和GCAGCAGCCTCTACAAACA转染MCF-7细胞 索拉非尼浓度:6nM 氯喹浓度:50μM 处理时间:24小时

摘要

抗精神病药物匹莫齐特已被证明可以抑制癌症。然而,匹莫齐特的确切抗癌机制仍不清楚。本研究旨在探讨匹莫齐特对人MCF-7和MDA-MB-231乳腺癌细胞系的影响,以及其可能参与的RAF/ERK信号通路。通过MTT实验、划痕实验、集落形成实验、Transwell实验和caspase活性实验检测匹莫齐特对细胞的影响。使用流式细胞术和吖啶橙/溴化乙锭染色评估细胞变化。使用透射电子显微镜和单丹磺酰尸胺染色观察自噬体。使用FRET系统评估环磷酸腺苷。免疫组织化学、免疫荧光、RNA干扰和Western blot检测蛋白表达。机制上,我们关注RAF1/ERK信号通路。我们用Schrodinger软件检测匹莫齐特与RAF1的对接。匹莫齐特下调RAF1、ERK 1/2、Bcl-2和Bcl-xl的磷酸化,上调Bax,并裂解caspase-9以诱导凋亡。匹莫齐特可能通过上调cAMP促进自噬。自噬的增强增加了LC3-I向LC3-II的转化,并下调p62表达。但mTOR信号通路未参与促进自噬。敲低RAF1表达诱导乳腺癌细胞自噬和凋亡,与匹莫齐特或索拉非尼单独作用的结果一致。通过氯喹阻断自噬导致匹莫齐特诱导的凋亡受损。这些数据表明,匹莫齐特通过调节RAF/ERK信号通路抑制乳腺癌,并可能激活cAMP诱导的自噬以促进凋亡,它可能是治疗乳腺癌的潜在药物。

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
匹莫齐特如何抑制乳腺癌细胞增殖,其作用机制是否涉及RAF/ERK通路和自噬?
核心机制
匹莫齐特抑制RAF1和ERK1/2磷酸化,下调Bcl-2和Bcl-xl,上调Bax,激活caspase-9诱导凋亡;同时可能通过上调cAMP促进自噬,增强LC3-I向LC3-II转化,并下调p62,但mTOR未被抑制。
主要证据
MTT、集落形成、流式细胞术、JC-1、AO-EB染色证实凋亡;Western blot显示RAF/ERK通路蛋白变化;TEM和MDC染色证明自噬;FRET显示cAMP升高;siRNA和索拉非尼验证RAF1作用。
研究意义
研究表明匹莫齐特可能成为乳腺癌治疗的潜在药物,为药物重定位提供依据。

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

生信分析与模型验证

评估RAF1表达与乳腺癌预后的关联,并预测匹莫齐特与RAF1结合

使用Kaplan-Meier数据库和UALCAN数据库分析RAF1表达与生存期及组织学亚型的关系;用Schrodinger软件进行分子对接模拟

2

细胞增殖与集落形成实验

验证匹莫齐特对乳腺癌细胞增殖的抑制作用

MTT实验检测细胞活力,细胞计数观察增殖曲线,集落形成实验评估克隆形成能力

3

凋亡检测

验证匹莫齐特诱导乳腺癌细胞凋亡

流式细胞术检测凋亡率,JC-1检测线粒体膜电位,AO-EB染色观察凋亡形态,Western blot检测凋亡相关蛋白

4

自噬检测

验证匹莫齐特诱导乳腺癌细胞自噬

TEM观察自噬体,MDC染色,Western blot检测LC3-II和p62,FRET检测cAMP

5

机制验证

验证RAF1在匹莫齐特抗肿瘤作用中的关键角色

使用siRNA敲低RAF1,使用索拉非尼抑制RAF1,检测蛋白表达变化

6

自噬抑制实验

验证自噬在匹莫齐特诱导凋亡中的作用

使用氯喹阻断自噬,检测凋亡变化

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
匹莫齐特J&K ScientificP447800
氯喹SolarbioIC4440
索拉非尼Beyotime BiotechnologySC0236
Caspase-6活性检测试剂盒SolarbioBC3860
DMEM培养基HyCloneSH30022.01
胎牛血清Gemini900-108
RAF1抗体ElabscienceE-AB-60020
磷酸化ERK 1/2抗体ElabscienceE-AB-70310
Bax抗体ElabscienceE-AB-10049
ERK 1/2抗体Cell Signaling Technology9102
磷酸化RAF1抗体Cell Signaling Technology9427
裂解的caspase-9抗体Cell Signaling TechnologyD8I9E
Bcl-xl抗体Cell Signaling Technology54H6
mTOR抗体Abcamab32028
磷酸化mTOR抗体Abcamab109268
LC3B抗体Abcamab51520
SQSTM1/p62抗体Abcamab109012
Bcl-2抗体Biossbs-0032R
β-actin抗体Biossbs-0061R/bsm-33036M
Ki-67抗体Zhongshanjinqiao Biological Technology LtdTA500265
DAB显色剂ZhongshanjinqiaoZLI-9018
MTTSolarbioM8180
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒BD556547
JC-1染料BeyotimeC2006
siRNAGuangzhou RiboBio Co., Ltd.--
Epac-SH187探针Vector Biolabs--
MDC染色液SolarbioG0170
BCA蛋白定量试剂盒SolarbioPC0020
青霉素----
链霉素----
二甲基亚砜ApplichemA3672.0250
BX53显微镜Olympus Corporation--

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
细胞培养与处理
MCF-7和MDA-MB-231细胞培养基、血清浓度、抗生素浓度,匹莫齐特处理浓度(MCF-7 4μM,MDA-MB-231 8μM)及处理时间24小时
阅读提示:Materials and Methods: Cell culture and treatment
细胞活力与增殖
MTT实验细胞密度6×10^3 cells/well,加药时间24小时,克隆形成实验细胞数1×10^3 cells,处理14天
阅读提示:Materials and Methods: Cell viability assay & Colony formation assay
凋亡检测
流式细胞术细胞数5×10^5,Annexin V-FITC和PI用量,JC-1浓度5μM,AO-EB染色步骤
阅读提示:Materials and Methods: Flow cytometry analysis, JC-1 analysis, AO-EB staining
自噬检测
TEM细胞数1×10^7,处理24小时,MDC染色步骤,LC3-II和p62 Western blot条件
阅读提示:Materials and Methods: TEM analysis, MDC staining, Western blot
机制验证
siRNA靶序列、转染浓度50nM、处理时间48小时,索拉非尼6nM处理时间
阅读提示:Materials and Methods: RNA interference; Results: section RAF1 plays an important role...