飞燕草素介导的JAK2/STAT3/PD-L1通路抑制三阴性乳腺癌生长

Inhibition of triple-negative breast cancer growth via delphinidin-mediated suppression of the JAK2/STAT3/PD-L1 pathway.

作者信息Xiaoping Yu, Xiaolong Song, Jiali Yan, Ziting Xiong, Lujie Zheng, Yan Luo, Fengcheng Deng, Yanfeng Zhu
PMID39781272
发布时间2024-12-31
DOI10.29219/fnr.v68.10974

实验完整度

包含体外细胞功能实验(增殖、迁移)、分子机制验证(Western blot、流式、ELISA、分子对接)及共培养免疫效应验证,涉及多个独立证据层级。

主要模型

MDA-MB-231细胞 BT-549细胞 MCF-10A细胞 Jurkat细胞共培养体系

重点核对

细胞系:MDA-MB-231、BT-549、MCF-10A、Jurkat Dp处理浓度:80 μmol/L(部分实验) Atezolizumab处理浓度:30 μg/L(部分实验) JAK2抑制剂浓度:1 μmol/L STAT3抑制剂浓度:45 μmol/L

摘要

背景:乳腺癌是全球女性癌症相关死亡的主要原因,其中三阴性乳腺癌(TNBC)尤其具有侵袭性。飞燕草素(Dp)是一种花青素单体,已显示出有益的健康效果。目的:本研究探讨Dp对TNBC的作用,并阐明其具体作用机制。设计:我们利用细胞计数试剂盒-8(CCK-8)实验、集落形成实验和划痕实验评估Dp对TNBC细胞增殖和迁移的影响。流式细胞术用于分析程序性细胞死亡配体1(PD-L1)和分化簇69的表达,而Western blotting评估PD-L1、Janus激酶2(JAK2)、信号转导与转录激活因子3(STAT3)、p-JAK2、p-STAT3和外泌体标记蛋白的水平。此外,进行酶联免疫吸附测定(ELISA)以测量PD-L1、干扰素-γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子-β(TNF-β)的浓度。结果:Dp有效抑制TNBC细胞增殖和迁移,如CCK-8、集落形成和划痕实验所示。流式细胞术和Western blot分析表明TNBC细胞中PD-L1表达降低。同时,我们成功分离了TNBC细胞来源的外泌体,ELISA实验显示Dp处理后这些外泌体中PD-L1表达下降。在TNBC与Jurkat细胞的共培养系统中,Dp增强了分化簇69的表达并重新激活Jurkat细胞,导致IFN-γ和TNF-β分泌增加。此外,Dp显著降低了TNBC细胞中p-JAK2/JAK2和p-STAT3/STAT3的比值。结论:Dp可能通过JAK2/STAT3信号通路下调TNBC细胞和外泌体中PD-L1表达,发挥其抗TNBC作用,可能恢复T细胞活性并改变肿瘤微环境。

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
Dp是否通过调节PD-L1表达抑制TNBC生长及其具体机制。
核心机制
Dp通过抑制JAK2/STAT3信号通路的磷酸化,下调TNBC细胞及外泌体PD-L1表达,从而恢复T细胞活性并抑制肿瘤生长。
主要证据
CCK-8、集落形成和划痕实验显示Dp抑制TNBC增殖和迁移;Western blot和流式显示PD-L1降低;ELISA显示外泌体PD-L1降低和IFN-γ、TNF-β分泌增加;共培养实验显示CD69表达恢复;分子对接和模拟显示Dp与JAK2/STAT3结合。
研究意义
为花青素类化合物在TNBC化学预防中的潜在应用提供理论支持。

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

评估Dp对TNBC细胞增殖的影响

验证Dp对TNBC细胞活力的抑制作用。

使用CCK-8实验检测不同浓度Dp处理48小时后MDA-MB-231、BT-549和MCF-10A细胞的活力。

2

验证Dp对TNBC细胞克隆形成能力的影响

验证Dp对TNBC细胞增殖潜力的长期影响。

使用集落形成实验,将TNBC细胞种子6孔板,用不同浓度Dp处理14天,固定染色后计数集落。

3

评估Dp对TNBC细胞迁移的影响

验证Dp对TNBC细胞迁移能力的抑制作用。

使用划痕实验,在TNBC细胞单层上制造划痕,用80 μmol/L Dp处理,在不同时间点观察划痕闭合情况。

4

检测Dp对TNBC细胞PD-L1表达的影响

验证Dp是否下调TNBC细胞PD-L1表达。

用Dp和Atezolizumab处理TNBC细胞48小时,通过Western blot和流式细胞术检测PD-L1表达。

5

分离并表征TNBC外泌体,检测Dp对其PD-L1表达的影响

验证Dp是否降低TNBC外泌体PD-L1表达。

通过超速离心分离TNBC外泌体,用TEM、NTA和Western blot表征,并用ELISA检测Dp处理后PD-L1水平。

6

评估Dp对共培养体系中Jurkat细胞活化的影响

验证Dp通过降低外泌体PD-L1恢复T细胞活性。

建立TNBC与Jurkat细胞共培养体系,用Dp处理TNBC细胞,通过流式检测CD69表达,ELISA检测IFN-γ和TNF-β分泌。

7

探讨Dp对JAK2/STAT3信号通路的影响

验证Dp是否通过JAK2/STAT3通路调节PD-L1表达。

用Dp单独或联合JAK2/STAT3抑制剂处理TNBC细胞,Western blot检测p-JAK2、JAK2、p-STAT3、STAT3和PD-L1水平,并进行分子对接和动力学模拟。

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
杜尔贝科改良伊格尔培养基HyCloneSH30285
RPMI-1640培养基HyCloneSH30255
青霉素/链霉素溶液HyCloneSV30010
胰蛋白酶Gibco--
胎牛血清Gibco--
马血清----
氢化可的松----
胰岛素----
非必需氨基酸----
细胞计数试剂盒-8BiosharpBS350
结晶紫----
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
BCA蛋白检测试剂盒BeyotimeP0012
PVDF膜MilliporeISEQ85R
Tris缓冲盐水-Tween-20BiosharpBL315B
ECL底物液Adamas LifeE8059
PD-L1抗体Proteintech66248-1-Ig
PD-L1抗体Cell Signaling Technology60475
JAK2抗体Affinity BiosciencesAF6022
p-JAK2抗体Affinity BiosciencesAF3024
STAT3抗体Affinity BiosciencesAF6294
p-STAT3抗体Affinity BiosciencesAF3293
TSG101抗体Proteintech28283-1-AP
ALIX抗体Proteintech12422-1-AP
CD9抗体Proteintech20597-1-AP
GAPDH抗体ServiceBioGB15004-100
兔抗IgG HRP标记二抗Cell Signaling Technology7074
PD-L1抗体Thermo Fisher Scientific47-5983-41
PD-1抗体Thermo Fisher Scientific11-9985-85
CD69抗体Biossbs-2499R-PE-Cy7
PD-L1 ELISA试剂盒----
TNF-β ELISA试剂盒----
IFN-γ ELISA试剂盒----
飞燕草素Sigma-Aldrich43725
阿替利珠单抗MedChemExpressHY-P9904
佛波醇肉豆蔻酸乙酸酯Beyotime BiotechnologyS1819
离子霉素Beyotime BiotechnologyS1672

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(MDA-MB-231、BT-549、MCF-10A、Jurkat)和培养基成分
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
细胞活力检测
细胞种植密度(5×10^3细胞/孔),Dp浓度梯度,处理时间(48小时),重复数
阅读提示:Materials and methods, Cell viability assay
集落形成实验
细胞种植密度(5×10^3细胞/孔),Dp浓度(60-100 μmol/L),处理时间(14天),染色方法
阅读提示:Materials and methods, Colony formation assay
划痕实验
细胞种植密度(7×10^5细胞/孔),Dp浓度(80 μmol/L),观察时间点(0-72小时)
阅读提示:Materials and methods, Wound healing assay
Western blot
抗体货号、稀释比例(如PD-L1 1:2000),蛋白上样量(15-30 μg),封闭条件
阅读提示:Materials and methods, Western blot analysis
流式细胞术
PD-L1和CD69抗体货号,染色条件(4°C,30分钟),离心参数(400g,5分钟)
阅读提示:Materials and methods, Analysis of PD-L1... and Determination of Jurkat...
外泌体分离
超速离心参数(100,000g,70分钟),0.22 μm过滤,纯化步骤
阅读提示:Materials and methods, Exosome Isolation and Characterization
共培养实验
细胞密度(TNBC 4×10^4/孔,Jurkat 4×10^5/孔),PMA和Ion浓度(5 ng/mL,1 μg/mL),Dp处理浓度(80 μmol/L),检测时间点(24-72小时)
阅读提示:Materials and methods, Determination of Jurkat cells activation... and Cluster of differentiation...
分子机制验证
JAK2抑制剂浓度(1 μmol/L),STAT3抑制剂浓度(45 μmol/L),Dp浓度(80 μmol/L)
阅读提示:Materials and methods, Western blot analysis and Results, Dp modulates PD-L1...