8-甲氧基弗林辛诱导人结直肠癌细胞凋亡和细胞周期紊乱并涉及MAPK信号激活

8-Methoxyflindersine-Induced Apoptosis and Cell Cycle Disorder Involving MAPK Signaling Activation in Human Colorectal Cancer Cells.

作者信息Dianbao Zhang, Yunmei Fu, Ying Liu, Yifan Wu, Jiayu Chen, Luting Zhang, Rui Wang, Zaixing Chen, Tao Liu
PMID37175741
发布时间2023-04-28
DOI10.3390/ijms24098039

实验完整度

包含体外细胞活力、凋亡、周期分析及western blot验证,并使用STRING和分子对接进行机制预测,但缺少体内实验。

主要模型

结直肠癌细胞系LoVo 结直肠癌细胞系RKO 其他癌细胞系(A549、CA922、HepG2、MCF7、MG63)用于筛选

重点核对

8-MF处理浓度:0、50、100、150、200 μM 处理时间:24 h和48 h 细胞系:LoVo和RKO 阳性对照:5-Fu(200 μM)

摘要

结直肠癌(CRC)是全球最常见的恶性肿瘤之一,具有高致死率,亟需新的预防和治疗策略。在我们先前的工作中,从白鲜皮中分离得到一种喹啉生物碱8-甲氧基弗林辛(8-MF),其生物活性在很大程度上是未知的。在本研究中,我们发现8-MF显著抑制CRC细胞系LoVo和RKO的细胞活力。8-MF诱导的CRC细胞凋亡以及细胞周期紊乱通过细胞周期蛋白在mRNA和蛋白水平的失调进一步得到验证。此外,在8-MF处理后观察到MAPK家族成员p38和ERK1/2的激活。而且,使用STRING数据库证明了8-MF与细胞周期蛋白和MAPKs的蛋白质-蛋白质相互作用。8-MF在分子对接中能与p38和ERK1/2蛋白结合。综上所述,我们发现8-MF诱导CRC细胞凋亡和细胞周期紊乱并涉及MAPK信号激活,表明8-MF是开发CRC抗肿瘤药物的新型先导化合物候选物。

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
8-MF对结直肠癌细胞是否具有抑制作用及其潜在机制。
核心机制
8-MF通过激活MAPK信号通路(p38和ERK1/2的磷酸化)诱导细胞凋亡和细胞周期紊乱,涉及细胞周期蛋白的失调。
主要证据
CCK-8实验显示8-MF抑制LoVo和RKO细胞活力;Annexin V-FITC/PI和DAPI染色显示凋亡;流式细胞术显示细胞周期紊乱;western blot显示MAPK通路蛋白变化;分子对接显示8-MF与p38和ERK结合。
研究意义
8-MF可能作为开发结直肠癌治疗药物的新型天然先导化合物。

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

细胞活力检测

评估8-MF对多种癌细胞系的细胞毒性,并确定其对CRC细胞的抑制作用。

使用CCK-8法检测6种癌细胞系(A549、CA922、HepG2、MCF7、MG63、RKO)在8-MF处理后的活力,随后在不同浓度(0-200 μM)下检测LoVo和RKO的活力,以5-Fu为阳性对照。

2

细胞凋亡检测

验证8-MF是否诱导CRC细胞凋亡。

使用Annexin V-FITC/PI染色和流式细胞术检测凋亡细胞比例,并用DAPI染色观察细胞核形态。

3

细胞周期分析

检测8-MF对CRC细胞周期分布的影响。

使用PI染色和流式细胞术分析细胞周期分布,并通过RT-qPCR和western blot检测细胞周期蛋白(CCNA、CCNB、CCND、CCNE)的表达。

4

MAPK信号通路检测

探究8-MF是否影响MAPK信号通路。

通过western blot检测p38、ERK1/2及其磷酸化水平的表达变化。

5

分子互作与结合预测

预测8-MF与细胞周期蛋白和MAPK蛋白的相互作用。

使用STRING数据库进行蛋白质-蛋白质相互作用网络分析,并使用AutoDock 4.2.6进行分子对接预测8-MF与p38和ERK的结合模式。

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。

验证细胞活力
验证MAPK信号通路
生物信息学分析与分子对接

产品清单

实验环节名称品牌货号
8-甲氧基弗林辛--35989-00-5
5-氟尿嘧啶BeyotimeST1060
CCK-8试剂盒MeilunbioMA0218
RPMI 1640培养基KeyGENKGM31800N-500
DMEM/高糖培养基Thermo FisherC11995500BT
胎牛血清Biological Industries04-001-1A
青霉素-链霉素溶液MeilunbioMA0110
Annexin V-FITC凋亡试剂盒Thermo FisherBMS500FI-300
细胞周期与凋亡分析试剂盒BeyotimeC1052
DAPIThermo FisherD1360
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物BeyotimeP1045
BCA蛋白定量试剂盒TaKaRaT9300A
ECL Prime蛋白质印迹检测试剂GE HealthcareRPN2236
RNAiso Plus试剂TaKaRa9108
RevertAid第一链cDNA合成试剂盒Thermo FisherK1622
PowerUp SYBR Green预混液Thermo FisherA25778
抗GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
抗CCNA抗体Proteintech18202-1-AP
抗CCNB抗体Proteintech28603-1-AP
抗CCND抗体Proteintech60186-1-Ig
抗CCNE抗体Proteintech11554-1-AP
抗p38抗体Cell Signaling Technology8690S
抗磷酸化p38抗体Cell Signaling Technology4511S
抗ERK1/2 (p44/42)抗体Cell Signaling Technology4595S
抗磷酸化ERK1/2 (p44/42)抗体Cell Signaling Technology4370S
iMark酶标仪Bio-Rad Laboratories--
倒置相差显微镜OlympusCKX41
倒置荧光显微镜ZEISSObserver A1
Fortessa流式细胞仪BD Biosciences--
FACSCalibur流式细胞仪BD Biosciences--
ABI 7500实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
Tanon-5200化学发光成像系统Tanon--
引物GenScript--
AutoDock 4.2.6Scripps Research--
Chem3D 17.1PerkinElmer--
PyMOL 2.5.4Schrödinger--
ImageJNIH1.52a
STRING数据库----

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
细胞活力检测
细胞系、8-MF浓度、处理时间、阳性对照、细胞接种密度、检测波长
阅读提示:Materials and Methods 4.3 Cell Viability Assay
细胞凋亡检测
细胞系、8-MF浓度、处理时间、染色试剂盒、孵育时间、流式细胞仪
阅读提示:Materials and Methods 4.5 Annexin V-FITC/PI Apoptosis Assay
细胞周期分析
细胞系、8-MF浓度、处理时间、固定条件、RNase和PI孵育时间、流式细胞仪
阅读提示:Materials and Methods 4.6 Cell Cycle Analysis
RT-qPCR
引物序列、内参基因、RNA提取方法、反转录试剂盒、SYBR Green预混液、PCR仪器、数据分析方法
阅读提示:Materials and Methods 4.7 Real-Time PCR 和 Table 2
Western blot
抗体信息、蛋白提取方法、封闭条件、一抗和二抗孵育条件、显影试剂、成像系统
阅读提示:Materials and Methods 4.8 Western Blotting
分子对接
蛋白质结构文件、软件版本、对接参数、结合能阈值
阅读提示:Materials and Methods 4.9 Protein–Protein Interaction and Molecular Docking