Erianin通过抑制SRC介导的胆固醇代谢抑制三阴性乳腺癌的进展

Erianin inhibits the progression of triple-negative breast cancer by suppressing SRC-mediated cholesterol metabolism.

作者信息Ming Li, Shiyao Kang, Xuming Deng, Huimin Li, Yuan Zhao, Wenru Tang, Miaomiao Sheng
PMID38734640
发布时间2024-05-11
DOI10.1186/s12935-024-03332-2

实验完整度

高

研究包含体外细胞功能实验(CCK-8、凋亡、迁移)、体内移植瘤模型、分子靶点验证(CETSA、分子对接)及机制验证(转录组测序、胆固醇检测、SRC过表达/抑制)。

主要模型

MDA-MB-231细胞(三阴性/基底样乳腺癌细胞) 4T1细胞(小鼠乳腺癌细胞) BALB/c裸鼠MDA-MB-231原位移植瘤模型 BALB/c小鼠4T1原位移植瘤模型

重点核对

erianin处理浓度:0、20、40 nM(体外) 处理时间:12、24、48 h(体外增殖),24 h(凋亡、迁移) 体内给药剂量:erianin 4 mg/kg,PP2 8 mg/kg,胆固醇 8 mg/kg 给药方式:腹腔注射 细胞系:MDA-MB-231和4T1

摘要

三阴性乳腺癌(TNBC)恶性程度高,缺乏有效的生物治疗靶点。开发高效、低毒、副作用小的抗癌药物是TNBC治疗研究的热点。尽管已知erianin具有有效的抗肿瘤活性,但其在TNBC中的调控机制和靶点尚未完全阐明,阻碍了进一步的药物开发。本研究表明,erianin能显著抑制TNBC细胞增殖和迁移,促进细胞凋亡,并抑制小鼠体内移植瘤的生长。机制上,通过网络药理学分析、分子对接和细胞热位移实验,我们初步确定了SRC是erianin的细胞靶点。Erianin有效抑制SRC的表达,这介导了erianin在TNBC中的抗癌作用。此外,erianin通过靶向SRC下调胆固醇合成和摄取相关基因的表达,干扰TNBC中的胆固醇水平,从而在体内和体外抑制TNBC的进展。综上所述,我们的结果表明erianin可能通过抑制SRC介导的胆固醇代谢来抑制TNBC的进展,erianin有可能成为治疗TNBC患者的有效药物。

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
erianin是否抑制三阴性乳腺癌的进展,并阐明其分子机制和药物靶点。
核心机制
erianin通过靶向并抑制SRC蛋白表达,下调胆固醇合成和摄取相关基因(HMGCR、SREBP2、DHCR24、LDLR)的表达,降低细胞内胆固醇水平,从而抑制TNBC进展。
主要证据
体外细胞增殖、凋亡、迁移实验,体内移植瘤模型,CETSA验证erianin与SRC结合,转录组测序显示类固醇生物合成通路下调,胆固醇水平检测,SRC过表达和PP2抑制实验,以及胆固醇回补实验。
研究意义
研究表明erianin可能通过抑制SRC介导的胆固醇代谢来抑制TNBC进展,具有开发为TNBC有效治疗药物的潜力,并为天然小分子治疗恶性肿瘤提供了新视角。

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

体外抗TNBC效应评估

考察erianin对TNBC细胞增殖、凋亡和迁移的影响。

使用不同浓度erianin(0、20、40 nM)处理MDA-MB-231和4T1细胞不同时间,通过CCK-8检测细胞活力;通过流式细胞术检测凋亡;通过Transwell实验检测迁移。

2

体内移植瘤模型建立与药效评价

评估erianin在体内对TNBC肿瘤生长的影响。

将4T1细胞注射到BALB/c小鼠、MDA-MB-231细胞注射到BALB/c裸鼠的原位移植瘤模型,当肿瘤体积达约15 mm3时随机分组,给予erianin(4 mg/kg)或溶剂对照,定期测量肿瘤体积和体重,治疗结束后解剖肿瘤称重,并检测肝毒性指标。

3

药物靶点预测与验证

识别erianin在TNBC中的潜在靶点。

通过网络药理学分析筛选erianin和TNBC的共有靶点,进行PPI网络分析筛选核心基因;采用分子对接预测erianin与核心蛋白的结合;利用CETSA验证erianin与SRC的结合能力,并通过Western blotting、RT-qPCR和IHC检测SRC表达变化。

4

SRC功能验证

验证SRC在TNBC细胞增殖和erianin抗肿瘤效应中的作用。

在MDA-MB-231细胞中过表达SRC,检测增殖变化以及erianin的抑制作用;用SRC抑制剂PP2处理MDA-MB-231和4T1细胞,检测SRC表达和细胞增殖;并在体内移植瘤模型中评价PP2的抑瘤作用。

5

转录组测序与胆固醇通路分析

探讨erianin影响的下游信号通路。

对erianin处理的肿瘤组织进行RNA-seq,KEGG通路分析显示类固醇生物合成通路显著下调;随后检测细胞和肿瘤组织中的胆固醇水平,并用RT-PCR检测胆固醇合成和摄取相关基因的表达。

6

胆固醇功能验证

验证胆固醇在TNBC细胞增殖和肿瘤生长中的作用。

用胆固醇和洛伐他汀处理TNBC细胞,检测细胞内胆固醇水平和细胞增殖;在体内移植瘤模型中给予胆固醇,观察对肿瘤生长的影响;并用胆固醇进行回补实验,验证erianin抑制效应的可逆性。

7

机制关联验证

验证erianin是否通过抑制SRC降低胆固醇水平进而抑制TNBC进展。

过表达SRC后检测胆固醇水平及erianin对胆固醇的影响;用PP2抑制SRC后检测胆固醇水平和相关基因表达;在体内检测PP2对肿瘤胆固醇水平的影响。

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
毛兰素Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd.B20844
二甲基亚砜SigmaD1435
CCK-8检测试剂盒RiboBioC-005
山羊血清Jackson005-000-121
免疫组化二抗DakoK5007
SRC抗体Cell Signaling Technology2109
GAPDH抗体ABclonalAC001
Vinculin抗体Biossbsm-54148R
PP2MCEHY-13805
PAGE凝胶快速制备试剂盒Shanghai Epizyme Biomedical Technology Co., Ltd.PG111,
丙氨酸氨基转移酶检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC009-3-1
天冬氨酸氨基转移酶检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC010-1-1
总胆固醇检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA111-1-1
高灵敏度ECL蛋白质印迹底物Tanon80-5001
改良柠檬酸钠抗原修复液Beyotime BiotechnologyP0083
胆固醇Beyotime BiotechnologyST1155
RIPA裂解液Beyotime BiotechnologyP0013B
无内毒素质粒大提试剂盒TIANGENDP117
BCA蛋白定量试剂盒TIANGENX0927
牛血清白蛋白Sigma-Aldrich9048-46-8
Annexin-V-FLUOS染色试剂盒Roche--
TransIntro EL转染试剂TransGen BiotechFT201
胎牛血清Thermo Fisher Scientific10099141
RPMI-1640培养基Thermo Fisher ScientificC11875500BT
Opti-MEM培养基Thermo Fisher Scientific31985070
DMEM培养基Thermo Fisher ScientificC11995500BT
C6流式细胞仪BD--
PVDF膜MilliporeIPVH00010
化学发光分析系统TanonTanon-5200
TRIzol试剂Novogene Technology Co., Ltd.--
NEBNext Ultra定向RNA文库制备试剂盒----
Qubit2.0荧光计----
Agilent 2100生物分析仪Agilent--
Illumina NovaSeq 6000测序平台Illumina--
逆转录PCR试剂盒BD Biosciences--
Applied Biosystems 7300实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
SYBR Green预混液Takara Bio--

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
细胞系来源、培养条件(培养基、血清浓度、CO2浓度)
阅读提示:Methods: Cell culture
细胞增殖检测
细胞接种密度、处理浓度、处理时间、CCK-8检测波长
阅读提示:Methods: Detection of cell proliferation; Figure 1A, B
凋亡检测
细胞接种密度、处理浓度、时间、染色方法、流式细胞计数
阅读提示:Methods: Apoptosis detection; Figure 1D, E
Transwell迁移实验
处理浓度、时间、细胞数、孔径、染色方法
阅读提示:Methods: Transwell assays; Figure 1F
动物实验
动物品系、性别、周龄、细胞接种数量、给药剂量、频率、周期、肿瘤体积计算
阅读提示:Methods: Animal experiment; Figure 2
CETSA
细胞、erianin浓度、温度梯度、孵育时间、离心条件
阅读提示:Methods: Cellular thermal shift assay; Figure 3G, H
RNA测序
RNA提取方法、文库构建试剂盒、测序平台、差异表达基因筛选方法(DESeq2)、富集分析软件
阅读提示:Methods: RNA sequencing
胆固醇检测
样品制备方法(细胞或组织裂解、匀浆)、检测波长、蛋白定量方法(BCA)
阅读提示:Methods: Determination of cholesterol levels; Figure 7B, C
蛋白质印迹
细胞处理浓度、时间、蛋白上样量、一抗和稀释比例、二抗及检测方法
阅读提示:Methods: Western blotting; Figure 3I, J
免疫组化
组织固定、切片厚度、抗原修复方法、封闭液、一抗和二抗浓度、显色剂、评分方法
阅读提示:Methods: Immunohistochemistry; Figure 3L, M
RT-qPCR
RNA提取、逆转录、PCR条件、内参基因、引物序列
阅读提示:Methods: Real-time PCR; Table 1
统计方法
数据表示方法、统计检验方法(ANOVA + Fisher's LSD)
阅读提示:Methods: Statistical analysis