甘草酸通过影响DNA损伤和凋亡增强顺铂在非小细胞肺癌细胞中的抗肿瘤活性

Glycyrrhizin enhances the antitumor activity of cisplatin in non‑small cell lung cancer cells by influencing DNA damage and apoptosis.

作者信息Zhufeng Tong, Zhen Wang, Jinghan Jiang, Wenqi Fu, Siying Hu
PMID40070780
发布时间2025-03-04
DOI10.3892/ol.2025.14954

实验完整度

研究包含体外细胞实验(A549、BEAS-2B),涉及MTT、集落形成、凋亡、细胞周期、彗星实验和western blotting等多层级验证,但缺乏动物模型或临床样本验证。

主要模型

A549细胞系 BEAS-2B正常肺上皮细胞

重点核对

A549细胞(ATCC #CCL-185)培养于含10% FBS的RPMI-1640培养基 处理浓度:顺铂20 µM,甘草酸2 mM,作用48小时 对照组为未处理细胞 实验重复≥3次,数据以mean ± SD表示 统计学方法:one-way ANOVA followed by Tukey's post hoc test

摘要

本研究旨在阐明甘草酸增强顺铂在非小细胞肺癌中抗肿瘤活性的机制。首先,用不同浓度的甘草酸(0.25–8 mM)或顺铂(10–160 µM)处理A549细胞48小时,以研究甘草酸联合顺铂对A549细胞体外的影响。随后,将A549细胞分为对照组(未处理)、CP组(20 µM顺铂)、GL组(2 mM甘草酸)和CP + GL组(20 µM顺铂 + 2 mM甘草酸)以阐明甘草酸的潜在机制。孵育48小时后,使用MTT和集落形成实验评估细胞活力和集落形成能力。使用流式细胞术分析凋亡水平和细胞周期进程,并使用western blotting评估凋亡和细胞周期相关蛋白。此外,使用彗星实验和western blotting评估DNA损伤和相关蛋白。结果显示,甘草酸和顺铂均以浓度依赖性方式降低A549细胞活力。在较高甘草酸浓度下,顺铂的半抑制浓度(IC50)较低,在2 mM甘草酸下IC50值约为35 µM。此外,甘草酸和顺铂的联合治疗协同降低了细胞集落形成能力,诱导了凋亡,并使细胞周期阻滞在G2期,与单独治疗相比显示出更大的疗效。此外,western blotting分析表明,与单独使用顺铂或甘草酸治疗相比,联合治疗显著增加了B细胞淋巴瘤2相关X蛋白、cleaved-caspase-3/caspase-3、γH2AX、磷酸化检查点激酶1和磷酸化p53/p53的蛋白表达水平,同时显著降低了B细胞淋巴瘤2、细胞周期蛋白D1、细胞周期蛋白依赖性激酶2和细胞周期蛋白依赖性激酶4的蛋白水平。本研究的发现表明,甘草酸通过调节DNA损伤和凋亡增强顺铂在非小细胞肺癌细胞中的抗肿瘤功效。

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
甘草酸是否以及如何增强顺铂在非小细胞肺癌细胞中的抗肿瘤活性?
核心机制
甘草酸联合顺铂通过增强DNA损伤(γH2AX、p-Chk1、p-p53上调)和凋亡(Bax、cleaved-caspase-3上调,Bcl-2下调)以及诱导G2期细胞周期阻滞(cyclin D1、CDK2、CDK4下调)来协同抑制A549细胞增殖。
主要证据
在A549细胞中,MTT实验显示顺铂IC50在2 mM甘草酸存在下降至约35 µM;集落形成实验显示联合治疗显著降低集落形成;流式细胞术显示凋亡率增加和G2/M期阻滞;western blotting显示DNA损伤和凋亡相关蛋白表达变化。
研究意义
联合甘草酸和顺铂可能提供一种克服化疗耐药并减少副作用的策略,为NSCLC治疗提供潜在方案,但需进一步研究验证。

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

细胞活力评估

确定甘草酸和顺铂单独及联合对A549细胞活力的影响,并计算IC50。

使用MTT实验检测不同浓度甘草酸和顺铂处理A549细胞48小时后的细胞活力,并计算IC50。

2

集落形成实验

评估甘草酸和顺铂单独及联合对A549细胞集落形成能力的影响。

A549细胞处理后,培养14天,染色并计数集落。

3

凋亡检测

评估甘草酸和顺铂单独及联合对A549细胞凋亡的影响,并检测凋亡相关蛋白。

使用Annexin V/PI染色流式细胞术检测凋亡率,western blotting检测Bax、Bcl-2、cleaved-caspase-3/caspase-3蛋白。

4

细胞周期检测

评估甘草酸和顺铂单独及联合对A549细胞周期分布的影响。

使用PI染色流式细胞术分析细胞周期,western blotting检测cyclin D1、CDK2、CDK4。

5

DNA损伤检测

评估甘草酸和顺铂单独及联合对A549细胞DNA损伤的影响。

使用彗星实验检测DNA损伤,western blotting检测γH2AX、Chk1/p-Chk1、p53/p-p53。

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
RPMI-1640培养基Sigma-AldrichR8758
胎牛血清Sigma-Aldrich12103C
青霉素Sigma-AldrichP4458
链霉素Sigma-AldrichS9137
细胞培养箱Beijing Labgic Technology Co., Ltd.COI-160-ST
顺铂Sigma-Aldrich--
甘草酸Sigma-Aldrich--
MTT检测试剂盒Wuhan Elabscience Biotechnology Co., Ltd.E-CK-A341
二甲基亚砜----
iMark酶标仪Bio-Rad Laboratories, Inc.--
磷酸盐缓冲液Beyotime Institute of BiotechnologyST447-1L
结晶紫溶液Shanghai Macklin Biochemical Co., Ltd.C805211
光学显微镜Zhejiang Lichen Instrument Technology Co., Ltd.XSP
Annexin V Alexa Fluor™ 647/碘化丙啶凋亡检测试剂盒Shanghai Acmec Biochemical Co., Ltd.AC10862
CytoFLEX S流式细胞仪Beckman Coulter, Inc.--
细胞周期染色试剂盒Wuhan Elabscience Biotechnology Co., Ltd.E-CK-A351
彗星实验试剂盒Beyotime Institute of BiotechnologyC2041S
荧光显微镜Olympus CorporationIX73
RIPA裂解液Beyotime Institute of BiotechnologyP0013C
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime Institute of BiotechnologyP0010S
SDS-PAGE凝胶Vazyme Biotech Co., Ltd.E302-01
PVDF膜MilliporeSigmaIPVH00010
Bax抗体BIOSSbsm-60772R
Bcl-2抗体BIOSSbsm-33411M
cleaved-caspase-3抗体BIOSSbsm-33199M
caspase-3抗体BIOSSbsm-61071R
cyclin D1抗体BIOSSbs-20596R
CDK2抗体BIOSSbs-0757R
CDK4抗体BIOSSbs-0633R
γH2AX抗体BIOSSbs-2560R
Chk1抗体BIOSSbs-1681R
p-Chk1抗体BIOSSbs-13906R
p53抗体BIOSSbs-4181R
p-p53抗体BIOSSbs-3710R
β-actin抗体BIOSSbs-0061R
山羊抗兔二抗BIOSSbs-0295G-HRP
山羊抗小鼠二抗BIOSSbs-0368G-HRP
SuperSignal ECL化学发光底物Thermo Fisher Scientific, Inc.34580

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
A549细胞来源(ATCC #CCL-185),培养基(RPMI-1640 + 10% FBS + 青霉素/链霉素),培养条件(37°C, 5% CO2),细胞代数(3代以内)
阅读提示:Materials and methods, Cell culture and grouping
药物处理
顺铂浓度20 µM,甘草酸浓度2 mM,处理时间48小时
阅读提示:Materials and methods, Cell culture and grouping; Figure legends 1-5
MTT实验
细胞接种密度2×10^4 cells/ml,200 µl/孔,药物浓度梯度,MTT孵育4小时,DMSO溶解,490 nm测量
阅读提示:Materials and methods, MTT assay; Figure 1 legend
集落形成实验
细胞接种密度500 cells/ml,1 ml/孔,处理48小时后换液培养14天,结晶紫染色
阅读提示:Materials and methods, Cell colony formation assay; Figure 2 legend
凋亡检测
细胞接种密度8×10^5 cells/ml,处理48小时,Annexin V/PI染色,流式细胞仪检测
阅读提示:Materials and methods, Apoptosis assay; Figure 3 legend
细胞周期检测
细胞接种密度8×10^5 cells/ml,处理48小时,PI染色,流式细胞仪检测
阅读提示:Materials and methods, Cell cycle assay; Figure 4 legend
彗星实验
细胞接种密度8×10^5 cells/ml,处理48小时,裂解、碱性解旋、电泳条件(25 V, 30分钟),PI染色
阅读提示:Materials and methods, Comet assay; Figure 5 legend
Western blotting
一抗浓度1:1000,二抗浓度1:5000,蛋白上样量20 µg(分离时40 µg),β-actin内参
阅读提示:Materials and methods, Western blotting; Figure 3B, 4B, 5B legends
统计分析
实验重复≥3次,one-way ANOVA with Tukey's post hoc test,P<0.05
阅读提示:Materials and methods, Statistical analysis