抗精神病药物匹莫齐特通过诱导肝癌细胞静止促进可逆性增殖抑制

Antipsychotic agent pimozide promotes reversible proliferative suppression by inducing cellular quiescence in liver cancer.

作者信息Jia-Jie Chen, Li-Na Zhang, Nan Cai, Zhen Zhang, Kunmei Ji
PMID31322218
期刊Oncol Rep
发布时间2019-09
DOI10.3892/or.2019.7229

实验完整度

中

包含体外细胞系实验,包括细胞活力、集落形成、细胞周期、凋亡、ROS及Western blot,但缺乏体内动物模型等独立证据层级。

主要模型

人肝癌细胞系Sk-Hep1 人肝癌细胞系Huh7 人肝癌细胞系HepG2

重点核对

细胞系:Sk-Hep1、Huh7和HepG2 匹莫齐特浓度:5和10 μM,处理时间:48小时 集落形成实验:接种500细胞/孔,处理2周 ROS检测使用10 μM DCFH-DA,孵育30分钟 索拉非尼浓度:1 μM,联合5 μM匹莫齐特处理48小时

摘要

抗精神病药物匹莫齐特已被发现具有抗癌作用。此前,研究表明匹莫齐特抑制肝细胞癌(HCC)细胞生长,但其药效学特征仍不清楚。本研究旨在探讨匹莫齐特抑制肝癌细胞增殖的可逆性及机制。通过Cell Counting Kit-8和集落形成实验测定细胞活力。通过Ki-67和PI染色的流式细胞术分析细胞周期分布。用DCFH-DA检测HCC细胞ROS产生,并用NAC处理抑制ROS。通过Western blot检测HCC细胞中相关信号分子的表达。结果显示,匹莫齐特促进HCC细胞系G0/G1期阻滞,且无显著细胞死亡。其对HCC细胞的抗增殖作用是可逆的,与细胞静止和活性氧(ROS)产生有关。匹莫齐特增强了索拉非尼对HCC细胞增殖的抑制作用。总之,阐明匹莫齐特在肝癌中的可逆性增殖抑制及其与公认抗癌药物的叠加活性,值得进一步探索匹莫齐特作为辅助抗癌治疗的潜力。

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
匹莫齐特抑制肝癌细胞增殖的作用是否可逆,及其潜在机制是否涉及细胞静止和ROS产生。
核心机制
匹莫齐特通过诱导肝癌细胞进入G0期静止状态,并伴随ROS产生和STAT3及ERK1/2磷酸化水平降低,实现可逆性增殖抑制。
主要证据
体外实验显示匹莫齐特处理肝癌细胞后引起G0/G1期阻滞,细胞周期相关蛋白CDK6、p-Rb、cyclin D1下调,p27上调;撤药后细胞增殖和集落形成恢复;NAC逆转了匹莫齐特介导的ROS增加和增殖抑制。
研究意义
匹莫齐特作为FDA批准的药物,可逆性抑制肝癌细胞增殖且与索拉非尼联用具有叠加效果,提示其可作为肝癌辅助治疗的候选药物。

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

评估匹莫齐特对肝癌细胞增殖的抑制作用及其剂量依赖性。

使用CCK-8和集落形成实验检测不同浓度匹莫齐特处理后的细胞活力和集落形成能力。

2

细胞死亡评估

确定匹莫齐特抑制增殖是否与细胞死亡(凋亡或坏死)相关。

通过Annexin V/PI染色检测凋亡,并通过添加pan-caspase抑制剂Z-VAD-FMK和RIP激酶抑制剂necrostain-1检测对细胞活力的影响。

3

细胞周期和静止分析

探究匹莫齐特对细胞周期分布和细胞静止(G0期)的影响。

通过PI染色流式细胞术分析细胞周期,通过Ki-67-FITC和PI染色检测G0期细胞比例。

4

ROS检测

评估匹莫齐特是否诱导ROS产生,以及ROS在增殖抑制中的作用。

使用DCFH-DA探针检测ROS水平,并使用NAC抑制ROS,观察对细胞活力的影响。

5

机制蛋白表达分析

探究匹莫齐特影响细胞周期和静止的分子机制。

通过Western blot检测细胞周期相关蛋白(CDK6, p-Rb, cyclin D1, p27)和信号通路蛋白(STAT3, p-STAT3, ERK1/2, p-ERK1/2)的表达。

6

联合用药评估

评估匹莫齐特与索拉非尼联合使用的效果。

使用CCK-8和集落形成实验检测单独或联合处理对细胞增殖的影响。

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。

验证细胞功能变化
验证细胞周期和静止
验证细胞凋亡
验证活性氧产生
验证分子表达变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Gibco; Thermo Fisher Scientific, Inc.--
胎牛血清Sigma-Aldrich; Merck KGaA--
青霉素----
链霉素----
CCK-8试剂盒MedChem Express--
匹莫齐特MedChem Express--
Z-VAD-FMKMedChem Express--
坏死抑素-1MedChem Express--
N-乙酰-L-半胱氨酸MedChem Express--
索拉非尼MedChem Express--
甲醇----
结晶紫----
碘化丙啶Sigma-Aldrich; Merck KGaA--
核糖核酸酶----
Ki-67-FITC抗体BD Pharmigen--
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒Absin Bioscience--
2,7-二氯荧光素二乙酸酯Beyotime--
SDS-PAGE凝胶电泳----
PVDF膜Merck Millipore--
CDK6抗体Abcamab124821
p-Rb抗体Abcamab173289
p27抗体Cell Signaling Technology3686
Cyclin D1抗体Cell Signaling Technology2978
STAT3抗体Cell Signaling Technology12640
磷酸化STAT3(Tyr705)抗体Cell Signaling Technology9145
ERK1/2抗体Cell Signaling Technology4695
磷酸化ERK1/2抗体Cell Signaling Technology4376
β-actin抗体Santa Cruz Biotechnologysc-47778
Immobilon Western化学发光HRP底物Merck MilliporeWBKLS0500

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:Sk-Hep1、Huh7、HepG2;培养基:DMEM含10% FBS、100 U/ml青霉素和100 µg/ml链霉素;培养条件:5% CO2、37°C。
阅读提示:Materials and methods - Cell lines and culture
细胞活力检测
细胞接种密度:10,000细胞/孔;匹莫齐特浓度:5和10 μM;处理时间:48小时;CCK-8试剂孵育时间:4小时。
阅读提示:Materials and methods - Cell viability assay; Figure 1
集落形成实验
接种密度:500细胞/孔;处理时间:2周;集落定义:至少50个细胞的团块。
阅读提示:Materials and methods - Colony formation assay; Figure 1
细胞周期分析
匹莫齐特浓度:10 μM;处理时间:48小时;PI浓度:40 µg/ml含100 µg/ml RNase。
阅读提示:Materials and methods - Cell cycle distribution assay; Figure 2
凋亡检测
匹莫齐特浓度:10 μM;处理时间:48小时;Annexin V-FITC/PI试剂盒操作遵循说明书。
阅读提示:Materials and methods - Annexin V/PI staining apoptosis assay; Figure 1
ROS检测
匹莫齐特浓度:10 μM;处理时间:48小时;DCFH-DA浓度:10 μM;孵育时间:30分钟;NAC浓度:2 mM。
阅读提示:Materials and methods - ROS assay and ROS inhibition; Figure 5
Western blot
蛋白上样量:20 µg;抗体稀释比:1:1000;使用RIPA裂解液提取蛋白。
阅读提示:Materials and methods - Western blotting; Figures 2, 4
联合用药实验
匹莫齐特浓度:5 μM;索拉非尼浓度:1 μM;处理时间:48小时。
阅读提示:Materials and methods - Cell viability assay; Figure 6