富含DHA的磷脂酰胆碱通过激活PPARγ并调节VEGFR2/Ras/ERK通路抑制人脐静脉内皮细胞血管生成

DHA-enriched phosphatidylcholine suppressed angiogenesis by activating PPARγ and modulating the VEGFR2/Ras/ERK pathway in human umbilical vein endothelial cells.

作者信息Yuanyuan Liu, Yingying Tian, Yao Guo, Ziyi Yan, Changhu Xue, Jingfeng Wang
PMID34868703
发布时间2021-10-27
DOI10.1007/s10068-021-00990-0

实验完整度

包含体外细胞实验(增殖、迁移、管形成)、体内CAM实验及机制验证(qRT-PCR、Western blot、拮抗剂回复实验)。

主要模型

人脐静脉内皮细胞(HUVEC) 鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)模型

重点核对

DHA-PC处理浓度:50 μg/mL和100 μg/mL用于后续实验 MTT法测定细胞活力,IC50为331.8 μg/mL(48小时) PPARγ拮抗剂GW9662浓度:10 μM(管形成实验)和2 μg/egg(CAM实验) 管形成实验:Matrigel包被96孔板,细胞处理24小时,分化6小时 CAM实验:DHA-PC浓度10 μg/egg和30 μg/egg,处理24小时

摘要

富含二十二碳六烯酸的磷脂酰胆碱(DHA-PC)是新一代的omega-3脂质,其在磷脂的sn-2位以酯键连接DHA。DHA-PC因其更好的生物利用度和抗氧化能力而近来受到关注。本研究评估了DHA-PC的抗血管生成作用。经DHA-PC处理后,人脐静脉内皮细胞的增殖、迁移和管形成能力显著下降。此外,DHA-PC在体内抑制了鸡胚绒毛尿囊膜的新血管形成。机制结果表明,DHA-PC在转录和翻译水平增强过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)的表达,随后下调VEGFR2表达及VEGFR2介导的下游Ras/ERK通路,导致增殖和分化显著减少。此外,PPARγ特异性拮抗剂GW9662部分逆转了DHA-PC对管形成和新血管形成的抑制作用,表明DHA-PC通过激活PPARγ发挥抗血管生成作用。这些发现表明DHA-PC在抗肿瘤血管生成治疗中具有广阔前景。

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
DHA-PC是否具有抗血管生成作用及其潜在的细胞机制。
核心机制
DHA-PC通过激活PPARγ,下调VEGFR2表达及VEGFR2介导的Ras/ERK信号通路,并降低VE-cadherin和β-catenin水平,从而抑制内皮细胞增殖、迁移和管形成。
主要证据
在HUVEC中,DHA-PC剂量依赖性地抑制增殖、迁移和管形成;CAM实验显示DHA-PC减少新生血管;分子实验显示PPARγ表达上调,而VEGFR2、Ras、Raf、MEK、ERK的mRNA和p-ERK蛋白下降;PPARγ拮抗剂GW9662部分逆转其抑制效应。
研究意义
研究为DHA-PC作为潜在抗血管生成剂或功能性食品用于肿瘤进展预防提供理论基础。

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

DHA-PC的制备与表征

获得并验证DHA-PC的脂肪酸组成。

从鱿鱼卵中分离DHA-PC,并通过气相色谱分析脂肪酸谱。

2

细胞活力与细胞毒性检测

评估DHA-PC对HUVEC增殖的影响及细胞毒性。

采用MTT法检测不同浓度DHA-PC处理24小时或48小时后的细胞活力,并利用LDH试剂盒检测细胞毒性。

3

细胞迁移实验

检测DHA-PC对HUVEC迁移能力的影响。

通过划痕实验和Trans-well共培养迁移实验评估细胞迁移。

4

管形成实验

评估DHA-PC对HUVEC在Matrigel上形成管状结构的影响。

HUVEC经DHA-PC或GW9662预处理后,接种于Matrigel包被的96孔板,观察管形成。

5

鸡胚绒毛尿囊膜实验

在体内模型中验证DHA-PC对新生血管形成的抑制作用。

将DHA-PC或GW9662饱和的滤纸片置于CAM上,孵育后观察新生血管区域。

6

基因和蛋白表达分析

检测DHA-PC对PPARγ、VEGFR2/Ras/ERK通路及连接蛋白表达的影响。

通过qRT-PCR检测相关基因mRNA表达,Western blot检测蛋白水平。

7

PPARγ拮抗剂回复实验

验证DHA-PC的抗血管生成作用是否依赖于PPARγ激活。

使用PPARγ特异性拮抗剂GW9662与DHA-PC共处理,观察管形成和CAM新生血管的恢复。

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Biological Industries--
胎牛血清Biological Industries--
胰蛋白酶Solarbio--
青霉素Solarbio--
链霉素Solarbio--
噻唑蓝Solarbio--
乳酸脱氢酶试剂盒Sangon Biotech--
RIPA裂解液Sangon Biotech--
BCA蛋白定量试剂盒Solarbio--
总RNA提取试剂盒Sangon Biotech--
蛋白酶和蛋白磷酸酶抑制剂Sangon Biotech--
基质胶BD Biosciences--
Trans-well小室Millipore--
SYBR Green qPCR预混液novoprotein--
PPARγ抗体Abcam--
ERK抗体Abcam--
p-ERK抗体Abcam--
β-catenin抗体Abcam--
β-actin抗体Abcam--
倒置显微镜OlympusIX51
体视显微镜OlympusSZ61
SPSS 21.0软件SPSS Inc.--
脂质体挤出器----

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
细胞活力与毒性检测
细胞接种密度2×10^3细胞/孔,DHA-PC浓度梯度(0-200 μg/mL),处理时间24h和48h,MTT浓度0.5 mg/mL。
阅读提示:Materials and methods: Cell viability and cytotoxicity assay
细胞迁移实验
划痕实验:细胞密度2.5×10^5/孔,DHA-PC浓度50和100 μg/mL,观察时间0、12、24h;Trans-well迁移:预处理24h,细胞密度2.5×10^5细胞/mL,上室200 μL,共培养12h。
阅读提示:Materials and methods: Wound healing assay, Migration assays in co-culture
管形成实验
Matrigel 50 μL/孔聚合8h,HUVEC预处理24h(DHA-PC 0、50、100 μg/mL或GW9662 10 μM),细胞密度2.5×10^5细胞/mL,150 μL/孔,分化6h。
阅读提示:Materials and methods: Tube formation assay
CAM实验
鸡胚孵育9天(38°C,85%湿度),DHA-PC剂量10和30 μg/egg,GW9662剂量2 μg/egg,处理24h。
阅读提示:Materials and methods: Chick chorioallantoic membrane assay
基因表达分析
qRT-PCR:细胞处理24h,DHA-PC浓度0、50、100 μg/mL;Western blot:DHA-PC浓度100 μg/mL处理24h,内参β-actin。
阅读提示:Materials and methods: Quantitative real-time polymerase chain reaction, Western blotting assay