双氢青蒿素抑制胶质瘤干细胞中EphA2/PI3K/Akt通路介导的恶性行为和血管生成拟态

Dihydroartemisinin inhibits EphA2/PI3K/Akt pathway-mediated malignant behaviors and vasculogenic mimicry in glioma stem cells.

作者信息Huangde Fu, Shengtian Wu, Hechun Shen, Kai Luo, Zhongxiang Huang, Nankun Lu, Yaolin Li, Qian Lan, Yishun Xian
PMID39916855
期刊Heliyon
发布时间2025-01
DOI10.1016/j.heliyon.2025.e42095

实验完整度

包含体外细胞实验(CCK-8、流式凋亡、WB、qPCR、管形成)、siRNA敲低和过表达回补实验、PI3K抑制剂干预,以及原位移植瘤小鼠模型的体内验证,功能验证和机制验证均具备。

主要模型

C6胶质瘤干细胞(C6-BGSCs) C6胶质瘤细胞系 原位移植瘤BALB/c裸鼠模型

重点核对

DHA处理浓度:100 μM DHA处理时间:体外48小时,体内28天 EphA2敲低使用siRNA,过表达使用pcDNA-EphA2 PI3K抑制剂LY294002浓度:50 nM 动物模型:6周龄雄性BALB/c裸鼠,每只注射1.5×10^7个细胞

摘要

胶质瘤是最常见的原发性脑肿瘤,尽管各种治疗取得了进展,但五年生存率仍然很低,因此需要进一步研究以了解肿瘤进展并开发新疗法,特别是靶向EphA2,其与血管生成拟态和胶质瘤进展有关。双氢青蒿素(DHA)已显示出通过PERK相关的铁死亡和抑制增殖与血管生成等机制发挥抗胶质瘤作用,但其与EphA2在介导这些作用中的相互作用仍需进一步研究。在本研究中,我们揭示了DHA通过抑制EphA2的表达显著抑制血管生成拟态网络的形成、C6胶质瘤干细胞的干性和胶质瘤的生长。机制研究表明,PI3K/Akt通路至少部分介导了这种功能,因为EphA2的过表达逆转了DHA的抗肿瘤作用。总之,本报告提供了DHA、PI3K/Akt/EphA2阻断和VM抑制是胶质瘤有望治疗方法的证据。

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
DHA是否通过抑制EphA2及其下游PI3K/Akt通路来抑制胶质瘤干细胞的恶性行为和血管生成拟态?
核心机制
DHA通过下调EphA2表达,抑制PI3K/Akt信号通路和MMP2/3/9,从而抑制血管生成拟态形成和肿瘤生长。
主要证据
体外C6-BGSCs细胞实验显示DHA降低EphA2和MMP2/3/9表达,抑制VM形成和诱导凋亡;siEphA2模拟DHA效应;过表达EphA2逆转DHA的抗肿瘤作用,而LY294002可恢复;原位移植瘤小鼠模型中DHA抑制肿瘤生长和VM形成。
研究意义
DHA通过抑制EphA2/PI3K/Akt通路和VM形成,为胶质瘤治疗提供了新的机制理解和临床前证据,提示DHA和EphA2抑制是胶质瘤的潜在治疗策略。

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

细胞培养和干细胞鉴定

获取并验证C6胶质瘤干细胞(BGSCs)模型。

将C6胶质瘤细胞在含血清培养基中培养,然后转入无血清培养基形成克隆球,经过3次传代后,通过CD133表达鉴定干细胞特性。

2

DHA处理及细胞活力检测

评估DHA对BGSCs细胞活力的影响,并确定处理浓度和时间。

使用CCK-8试剂盒检测不同浓度DHA(0-200 μM)处理24、48、72小时后的细胞活力,以及100 μM DHA处理不同时间(6、12、24、48小时)的细胞活力。

3

DHA对凋亡和VM形成的影响

检测DHA诱导BGSCs凋亡和抑制血管生成拟态形成的作用。

用100 μM DHA或DMSO处理BGSCs 48小时,用Annexin V-FITC/PI染色流式细胞术检测凋亡;用Matrigel管形成实验评估VM形成,并与对照组和VEGF阳性对照组比较。

4

EphA2敲低或过表达及其表型验证

验证EphA2是否为DHA抗肿瘤效应的关键分子。

使用siRNA敲低EphA2或质粒过表达EphA2,检测对BGSCs VM形成、凋亡及MMP2/3/9表达的影响。

5

机制验证:PI3K/Akt通路的作用

探究EphA2下游PI3K/Akt通路是否介导DHA的抗肿瘤作用。

在BGSCs中联合DHA、pc-EphA2和LY294002处理,检测PI3K/Akt磷酸化水平、MMP2/3/9表达及VM形成和凋亡的变化。

6

体内验证:原位移植瘤模型

验证DHA通过EphA2/PI3K/MMP通路抑制体内胶质瘤生长和VM形成。

建立C6-luc原位移植瘤模型,分为Control、DHA、DHA+pc-NC、DHA+pc-EphA2、DHA+pc-EphA2+LY294002组,灌胃给药,观察肿瘤生长和分子标记物变化。

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
LY294002Beyotime--
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素Gibco15070-063
DMEM/F12无血清培养基----
表皮生长因子----
成纤维细胞生长因子----
B27添加剂----
CCK-8细胞计数试剂盒BeyotimeC0037
Annexin V-FITC/PI凋亡试剂盒BestBio401003
RIPA裂解液Solarbio--
BCA蛋白定量试剂盒----
硝酸纤维素膜Cytiva10600003
超敏ECL化学发光液DingguoECL-0011
ChemiScope 5300 Pro智能成像工作站Clinx--
基质胶Corning#356234
Hoechst 33342Thermo Fisher Scientific62249
Lipofectamine 3000转染试剂InvitrogenL3000-015
Trizol试剂Invitrogen20211125
Revert Aid第一链cDNA合成试剂盒Thermo Fisher ScientificK1622
DyNAmo Flash SYBR Green qPCR试剂盒Thermo Fisher ScientificF-415XL
旋转数字立体定位仪RWD69100
PhotonIMAGER Optima三维生物发光成像系统Biospace Lab--
抗CD133抗体abcamab284389
抗MMP2抗体proteintech10373-2-AP
抗MMP3抗体proteintech17873-1-AP
抗MMP9抗体proteintech27306-1-AP
抗Bcl-2抗体proteintech12789-1-AP
抗Bax抗体proteintech50599-2-Ig
抗EphA2抗体biossbs-10209R
抗AKT抗体proteintech60203-2-Ig
抗磷酸化AKT抗体proteintech80455-1-RR
抗PI3K抗体abcamab227204
抗磷酸化PI3K抗体abcamab182651
抗EphA2抗体CST#14074
抗MMP2抗体CST#9661

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
C6胶质瘤细胞系来源;干细胞培养条件(含EGF、FGF、B27的无血清DMEM/F12);CD133表达验证
阅读提示:Materials and methods 2.2 Cell culture
DHA处理
DHA浓度(100 μM);处理时间(体外48小时,体内28天)
阅读提示:Materials and methods 2.1 Drugs; Results 3.1; Figure legends
细胞活力检测
CCK-8试剂盒;细胞接种密度;DHA浓度梯度(0-200 μM);处理时间(24/48/72小时)
阅读提示:Materials and methods 2.3 Cell viability assay
凋亡检测
Annexin V-FITC/PI染色;DHA浓度100 μM;处理48小时
阅读提示:Materials and methods 2.4 Flow cytometry analysis of apoptosis
EphA2敲低/过表达
siRNA序列和质粒信息;转染试剂Lipofectamine 3000;转染效率和后续实验时间点(72小时)
阅读提示:Materials and methods 2.8 si-RNAs, plasmids and cell transfection; Table 1
PI3K抑制
LY294002浓度(50 nM);处理时间
阅读提示:Materials and methods 2.1 Drugs; Figure 4 legend
体内模型
动物品系和性别(6周龄雄性BALB/c裸鼠);细胞注射量(1.5×10^7);分组(5组,每组7只);给药方式(灌胃);监测时间点(第7/14/28天)
阅读提示:Materials and methods 2.10 Orthotopic transplantation mouse model