麦冬皂苷B通过增强Axin与β-catenin的相互作用抑制非小细胞肺癌细胞的迁移和侵袭

Ophiopogonin B inhibits migration and invasion in non-small cell lung cancer cells through enhancing the interaction between Axin and β-catenin.

作者信息Shiping Zhang, Hongxiao Li, Liqiu Li, Qian Gao, Ling Gu, Cheng Hu, Meijuan Chen, Xu Zhang
PMID34539900
期刊J Cancer
发布时间2021-08-28
DOI10.7150/jca.60066

实验完整度

包含体外细胞活力、迁移、侵袭、EMT标志物检测及Wnt/β-catenin通路蛋白分析,并通过β-catenin过表达和Axin敲低进行机制验证,证据层级包括细胞功能实验和分子机制研究。

主要模型

A549细胞 NCI-H1299细胞 NCI-H460细胞

重点核对

OP-B浓度:0-20 μM,IC50分别为14.22±1.94、12.14±2.01、16.11±1.83 μM(A549、NCI-H1299、NCI-H460) 处理时间:24小时(用于迁移、侵袭、蛋白检测) β-catenin过表达慢病毒(LV-CTNNB1)和Axin1敲低慢病毒(LV-AXIN1-RNAi)转染 对照组:阴性对照慢病毒(NC, sh-NC) 检测指标:细胞活力(CCK-8、Alamar Blue)、迁移(划痕实验)、侵袭(Transwell)、蛋白表达(Western blot)

摘要

麦冬皂苷B(OP-B)是一种存在于麦冬中的皂苷类化合物,作为传统中药常用于治疗肺部疾病。本研究旨在探讨OP-B对非小细胞肺癌(NSCLC)的抗肿瘤活性及其可能机制。我们发现,经OP-B处理的细胞,其活力和增殖受到浓度依赖性抑制,通过MTT和Alamar Blue检测(在A549、NCI-H1299和NCI-H460细胞中的IC50分别为14.22±1.94、12.14±2.01和16.11±1.83 μM)。随后,通过伤口愈合和Transwell实验观察到OP-B对NSCLC侵袭和迁移的抑制作用,并通过免疫荧光和蛋白质印迹检测了上皮-间质转化(EMT)标志物。此外,观察到细胞质和细胞核中β-catenin的剂量依赖性减少,Wnt/β-catenin通路的下游蛋白cyclin D1和c-Myc也减少。我们进一步构建了β-catenin过表达细胞模型以揭示潜在机制。结果显示,10 μM的OP-B显著降低了β-catenin蛋白水平,以及细胞迁移和侵袭。尽管β-catenin增加、Wnt通路激活和EMT进展,但Axin敲低导致OP-B对细胞转移的作用失效。总之,OP-B通过增强Axin/β-catenin相互作用并减少β-catenin蛋白转位来降低NSCLC的迁移和侵袭。

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
OP-B是否抑制非小细胞肺癌细胞的迁移和侵袭,以及其潜在分子机制。
核心机制
OP-B通过增强Axin与β-catenin的相互作用,促进β-catenin磷酸化和降解,抑制Wnt/β-catenin信号通路,逆转EMT,从而抑制NSCLC细胞迁移和侵袭。
主要证据
体外实验显示OP-B抑制NSCLC细胞活力、迁移和侵袭,上调E-cadherin,下调vimentin、snail、slug,并降低β-catenin及其下游蛋白cyclin D1和c-Myc水平;Co-IP证明OP-B增强Axin与β-catenin结合;Axin敲低 abolished OP-B的效应。
研究意义
本研究揭示OP-B抗NSCLC转移的潜在机制,支持其在临床的应用。

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

细胞活力检测

评估OP-B对NSCLC细胞增殖和活力的影响

使用CCK-8和Alamar Blue检测不同浓度OP-B处理对A549、NCI-H1299、NCI-H460细胞活力的影响,计算IC50。

2

迁移和侵袭能力检测

评估OP-B对NSCLC细胞迁移和侵袭的影响

通过划痕实验和Transwell实验检测不同浓度OP-B处理后的细胞迁移和侵袭能力。

3

EMT标志物检测

评估OP-B对EMT进程的影响

通过免疫荧光和Western blot检测EMT标志物(E-cadherin, vimentin, snail, slug)的表达。

4

Wnt/β-catenin通路蛋白检测

评估OP-B对Wnt/β-catenin信号通路的影响

通过Western blot检测β-catenin(总、胞浆、核内)、p-β-catenin、cyclin D1、c-Myc的表达。

5

β-catenin过表达模型验证OP-B作用

验证β-catenin在OP-B抗迁移和侵袭中的作用

通过LV-CTNNB1过表达β-catenin,检测OP-B对细胞迁移、侵袭、EMT及β-catenin表达的影响。

6

Axin1敲低验证OP-B作用

验证Axin在OP-B抑制迁移、侵袭及Wnt通路中的必要性

通过LV-AXIN1-RNAi敲低Axin,检测OP-B对细胞迁移、侵袭、EMT及Wnt通路的影响。

7

Axin与β-catenin相互作用检测

验证OP-B对Axin与β-catenin结合的影响

通过Co-IP实验检测OP-B处理后Axin与β-catenin的相互作用。

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。

细胞迁移和侵袭检测
蛋白相互作用检测
基因操作

产品清单

实验环节名称品牌货号
麦冬皂苷BNanjing Ze Lang Medical Technology Co., Ltd--
二甲基亚砜Sigma--
DMEM/F12培养基Gibco--
RPMI 1640培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素----
CCK-8试剂盒Dojindo--
Alamar Blue试剂盒Thermo Fisher--
Transwell小室Corning--
基质胶Corning--
Triton X-100----
牛血清白蛋白----
DAPI----
核浆蛋白提取试剂盒Beyotime Biotechnology--
PVDF膜----
凝胶成像系统Bio-Rad--
增强化学发光试剂----
蛋白G琼脂糖----
抗β-catenin抗体Cell Signaling Technology8480
抗磷酸化β-catenin抗体Cell Signaling Technology9561
抗cyclin D1抗体Cell Signaling Technology2978
抗c-Myc抗体Cell Signaling Technology5605
抗E-cadherin抗体Cell Signaling Technology14472
抗vimentin抗体Cell Signaling Technology5741
抗snail抗体Cell Signaling Technology3879
抗slug抗体Cell Signaling Technology9585
抗LaminB1抗体Cell Signaling Technology13435
抗β-actin抗体Santa Cruz Biotechnologysc4778
抗Axin1抗体Abcamab233652
抗GSK3β抗体Abcamab93926
HRP标记的山羊抗兔二抗Cell Signaling Technology--
HRP标记的山羊抗小鼠二抗Cell Signaling Technology--
FITC标记的山羊抗兔IgG二抗----
荧光显微镜OLYMPUS--
显微镜Leica--
SPSS 21.0软件----
GraphPad Prism 5软件----
Adobe Illustrator软件----

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(A549、NCI-H1299、NCI-H460),OP-B浓度范围(0-20 μM),处理时间(12h、24h、48h),检测方法(CCK-8、Alamar Blue)
阅读提示:Materials and Methods: Cell viability assay; Figure 1A and 1B
迁移和侵袭检测
细胞系(A549、NCI-H1299),OP-B浓度(0-10 μM),处理时间(24h),划痕实验细胞密度(4×10^4/孔),Transwell上室细胞数(2×10^5),孔径(0.8 μm),基质胶包被
阅读提示:Materials and Methods: Wound-healing assay, Cell invasion assay; Figure 1C and 1D
EMT标志物检测
细胞系(A549、NCI-H1299、NCI-H460),OP-B浓度(0-10 μM),处理时间(24h),抗体(anti-E-cadherin, anti-vimentin, anti-snail, anti-slug),免疫荧光固定和通透条件,Western blot样本量(50 μg蛋白)
阅读提示:Materials and Methods: Immunofluorescent staining, Western blot assay; Figure 2A and 2B
Wnt/β-catenin通路蛋白检测
细胞系(A549、NCI-H1299、NCI-H460),OP-B浓度(0-10 μM),处理时间(24h),核浆分离试剂盒,抗体(anti-β-catenin, anti-p-β-catenin, anti-cyclin D1, anti-c-Myc)
阅读提示:Materials and Methods: Western blot assay; Figure 2C and 2D
β-catenin过表达实验
细胞系(A549、NCI-H1299),慢病毒LV-CTNNB1和NC,OP-B浓度(10 μM),处理时间(24h),检测迁移、侵袭、EMT标志物和β-catenin
阅读提示:Materials and Methods: Lentivirus construct and transfection; Figure 3A-3D
Axin敲低实验
细胞系(A549、NCI-H1299、NCI-H460),慢病毒LV-AXIN1-RNAi和sh-NC,OP-B浓度(10 μM),处理时间(24h),检测迁移、侵袭、EMT标志物和Wnt通路蛋白
阅读提示:Materials and Methods: Lentivirus construct and transfection; Figure 5A-5D
Co-IP实验
细胞系(A549、NCI-H1299、NCI-H460),OP-B浓度(10 μM),处理时间(24h),抗体(anti-β-catenin, anti-Flag),蛋白-G琼脂糖
阅读提示:Materials and Methods: Co-immunoprecipitation (Co-IP) assay; Figure 4B