表没食子儿茶素-3-没食子酸酯通过靶向整合素αvβ3/FAK/ERK信号轴和基质金属蛋白酶抑制胶质瘤

Epigallocatechin-3-Gallate Suppresses Glioma by Targeting Integrin αvβ3/FAK/ERK Signaling Axis and Matrix Metalloproteinases.

作者信息Rui Sun, Yonghan Pan, Ning Yang, Bing Kang, Hong Xiao, Xianglong Tang, Taiping Li, Mengjie Zhao
PMID41839532
发布时间2026-06
DOI10.1002/ptr.70255

实验完整度

研究包含体外细胞实验、体内动物模型、蛋白质印迹机制验证和挽救实验,证实了核心信号通路的调控。

主要模型

人胶质瘤细胞系U87 人胶质瘤细胞系U251 人胶质瘤细胞系LN229 BALB/c裸鼠颅内异种移植模型(U251-luc细胞)

重点核对

EGCG处理浓度范围:0-400μM IC50值:U87 127.8μM,U251 172.9μM,LN229 104.7μM 体内模型:U251-luc细胞颅内注射,剂量25mg/kg,每周两次 体外实验时间点:48小时(增殖、迁移、凋亡),14天(集落形成) 联合用药方案:TMZ+EGCG(各25mg/kg)

摘要

表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)是绿茶中含量最丰富且具有最强生物活性的儿茶素,已被广泛报道在多种肿瘤类型中具有抗癌特性。然而,其对胶质瘤的治疗潜力和潜在机制仍不清楚。本研究旨在探讨EGCG对胶质瘤的体外和体内效应,特别关注其分子机制的阐明,尤其是整合素介导的信号通路和基质金属蛋白酶(MMPs)表达的调节。使用CCK-8、EdU和集落形成实验评估了EGCG对人胶质瘤细胞系(U87、U251和LN229)的抗增殖作用。通过伤口愈合和Transwell实验评估了细胞迁移和侵袭,而通过流式细胞术分析细胞凋亡。通过蛋白质印迹分析探讨了EGCG对整合素αvβ3/FAK/ERK信号通路和MMP-2/MMP-9抑制作用的潜在分子机制。使用裸鼠颅内异种移植模型评估了EGCG的体内抗肿瘤功效,同时联合或不联合使用替莫唑胺(TMZ)。通过体重变化和组织病理学检查监测毒性。EGCG抑制细胞增殖,在胶质瘤细胞中的IC50值为127.8μM(U87)、172.9μM(U251)和104.7μM(LN229),同时诱导细胞凋亡。同时,EGCG以剂量依赖性方式抑制胶质瘤细胞的迁移和侵袭。在机制上,EGCG下调整合素αvβ3/FAK/ERK信号通路并抑制MMP-2/MMP-9的表达。在体内,EGCG单药治疗表现出显著的肿瘤生长抑制,其与TMZ联用导致治疗效果增强,且未观察到明显的全身毒性。EGCG通过调节整合素αvβ3/FAK/ERK信号轴和抑制MMP-2/MMP-9表达,在抑制细胞增殖、迁移和侵袭,同时促进细胞凋亡方面发挥有效的抗胶质瘤作用。这些发现强调EGCG是一种安全且有前景的胶质瘤治疗植物化学佐剂,特别是在与常规化疗联合使用时。

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
EGCG是否以及如何抑制胶质瘤的生长和进展?
核心机制
EGCG通过靶向整合素αvβ3抑制FAK/ERK磷酸化,进而下调MMP-2和MMP-9表达,阻断ECM降解,从而抑制胶质瘤细胞增殖、迁移和侵袭,并促进凋亡。
主要证据
体外实验(CCK-8、EdU、集落形成、迁移/侵袭、流式凋亡)和体内颅内异种移植模型显示EGCG有抗肿瘤作用;Western blot和Mn2+挽救实验证实其通过αvβ3/FAK/ERK/MMP-2/9通路发挥功能。
研究意义
EGCG是一种安全且有前景的胶质瘤治疗植物化学佐剂,特别是与常规化疗(如TMZ)联合使用。

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EGCG对胶质瘤细胞活力的影响

确定EGCG是否抑制胶质瘤细胞增殖并计算IC50值。

使用CCK-8试剂盒处理U87、U251、LN229细胞不同浓度EGCG 48小时,测量450nm吸光度,并用GraphPad Prism 10.0计算IC50。

2

验证EGCG对增殖和凋亡的影响

验证EGCG是否抑制胶质瘤细胞克隆形成、增殖并诱导凋亡。

集落形成实验、EdU实验和流式细胞术用于评估EGCG对U87、U251、LN229细胞增殖和凋亡的影响。

3

评估EGCG对迁移和侵袭的影响

确定EGCG是否抑制胶质瘤细胞迁移和侵袭能力。

使用Transwell和划痕实验,评估EGCG处理后U87、U251、LN229细胞的迁移和侵袭能力。

4

探索EGCG的分子机制:αvβ3/FAK/ERK通路及MMPs

验证EGCG是否通过调节αvβ3/FAK/ERK信号通路和MMP-2/9表达发挥抗肿瘤作用。

Western blot检测EGCG处理或联合TMZ后,U87和U251细胞中αvβ3、p-FAK、p-ERK、MMP-2/9的蛋白水平。

5

通过挽救实验验证EGCG靶向整合素αvβ3

确认EGCG的抑制作用是通过调节整合素αvβ3介导的。

使用MnCl2激活整合素,观察是否能逆转EGCG对αvβ3/FAK/ERK通路及MMPs的抑制作用。

6

评估EGCG的体内抗肿瘤效果

验证EGCG在体内对胶质瘤生长的抑制作用及安全性。

裸鼠颅内注射表达荧光素酶的U251细胞,建立原位异种移植模型,随机分组,腹腔注射EGCG、TMZ或联合治疗,定期监测肿瘤体积和体重,并进行H&E染色评估毒性。

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
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素Gibco--
表没食子儿茶素-3-没食子酸酯MeilunBio--
磷酸盐缓冲液Gibco--
CCK-8试剂盒APExBIO--
kFluor555-EdU细胞增殖试剂盒Jiangsu Keygen Biotech Corp. Ltd.--
Triton X-100Beyotime Biotechnology--
基质胶BD Biosciences--
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒Jiangsu Keygen Biotech Corp. Ltd.--
RIPA裂解液----
BCA蛋白定量试剂盒Dalian Meilun Biotechnology--
PVDF膜----
整合素αV+β3多克隆抗体Beijing Bioss Antibodies Co. Ltd.bs-1310R
整合素αV多克隆抗体Beijing Bioss Antibodies Co. Ltd.bs-1310r
ITGB3多克隆抗体Beijing Bioss Antibodies Co. Ltd.bs-0342R
FAK多克隆抗体Beijing Bioss Antibodies Co. Ltd.bs-1340R
磷酸化FAK多克隆抗体Beijing Bioss Antibodies Co. Ltd.bs-3159R
ERK1/2多克隆抗体Beijing Bioss Antibodies Co. Ltd.bs-2637R
磷酸化ERK1/2多克隆抗体Beijing Bioss Antibodies Co. Ltd.bs-1522R
MMP-9多克隆抗体Beijing Bioss Antibodies Co. Ltd.bs-4593R
MMP-2多克隆抗体Beijing Bioss Antibodies Co. Ltd.bs-4599R
GAPDH抗体Wuhan Servicebio Co. Ltd.GB15004-100
四水合氯化锰Shanghai YuanyeLOT:KS365313
IVIS Spectrum小动物活体成像系统PerkinElmer--
GraphPad Prism 10.0统计软件GraphPad Software--

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U87、U251(来源Servicebio)、LN229(来源Zeesan),培养于含10% FBS和1%青霉素-链霉素的DMEM培养基,37°C、5% CO2。
阅读提示:Methods 2.1
细胞活力检测
细胞接种密度5×10^3/孔,EGCG浓度0-400μM,处理48小时,CCK-8试剂盒,450nm吸光度。
阅读提示:Methods 2.3, Figure 2
迁移和侵袭实验
Transwell迁移/侵袭实验,侵袭实验使用Matrigel包被(1:8稀释),处理24小时,定量迁移/侵袭细胞数。
阅读提示:Methods 2.6, Figure 5
凋亡实验
Annexin V-FITC/PI双染,EGCG处理48小时,流式细胞术分析早期/晚期凋亡。
阅读提示:Methods 2.8, Figure 7
蛋白质印迹
检测蛋白:αvβ3、FAK、p-FAK、ERK、p-ERK、MMP-2/9;EGCG或TMZ处理48小时;GAPDH作为内参。
阅读提示:Methods 2.9, Figures 8-9
挽救实验
MnCl2浓度12.5μM(基于IC50约为55.21μM的亚毒性浓度),EGCG预处理50μM 2小时,然后Mn2+共处理24小时。
阅读提示:Methods 2.10, Figure 10
体内实验
BALB/c裸鼠(4周龄,体重20±2g),颅内注射3.75×10^5 U251-luc细胞,分组及给药方案(EGCG 25mg/kg、TMZ 25mg/kg、联合用药各25mg/kg,每周两次,腹腔注射),监测肿瘤生长和体重。
阅读提示:Methods 2.11, Figure 11
毒性评估
H&E染色评估心、肝、脾、肺、肾和脑组织病理损伤。
阅读提示:Methods 2.12, Figure 12