健脾解毒方通过活性氧诱导的不完全自噬抑制结肠癌增殖并降低PD-L1表达

Jianpi Jiedu Recipe Inhibits Proliferation through Reactive Oxygen Species-Induced Incomplete Autophagy and Reduces PD-L1 Expression in Colon Cancer.

作者信息Lingling Cheng, Liangfeng Xu, Hua Yuan, Qihao Zhao, Wei Yue, Shuang Ma, Xiaojing Wu, Dandan Gu, Yurong Sun, Haifeng Shi, Jianlin Xu
PMID39155544
发布时间2024-01-23
DOI10.1177/15347354241268064

实验完整度

包含体外细胞实验(活力、增殖、ROS、线粒体膜电位、自噬流、蛋白表达)和体内异种移植瘤模型验证,且进行了机制验证(不完全自噬)。

主要模型

HT29细胞系 HCT116细胞系 SW480细胞系 BALB/c nude mice异种移植瘤模型

重点核对

JPJDR浓度梯度(IC50值)及处理时间(24或48小时) HT29细胞作为主要体外模型 ROS检测使用DCFH-DA探针及流式细胞术 自噬流检测使用RFP-GFP-LC3B报告系统 动物实验剂量(22g/kg)及给药方式(灌胃)

摘要

背景:健脾解毒方自古以来在中国用于治疗消化道肿瘤,其可靠性已被临床研究证实。目前,JPJDR治疗肿瘤的具体生物学机制尚不清楚。方法:采用CCK-8法检测细胞活力。克隆形成实验和EdU实验检测细胞增殖潜能。DCFH-DA探针和JC-1探针分别检测细胞内总活性氧和线粒体膜电位。Western blotting和免疫荧光检测蛋白表达水平和细胞亚细胞定位。RFP-GFP-LC3B报告系统用于观察细胞自噬类型。异种移植瘤模型用于研究JPJDR体内治疗效果。结果:JPJDR对多种结直肠癌细胞具有优良的抑制作用,并有效降低HT29细胞的增殖能力。JPJDR处理后,HT29细胞内活性氧含量显著增加,线粒体膜电位降低。JPJDR诱导HT29细胞自噬体积累,并被证明是不完全自噬。同时,JPJDR降低了PD-L1的表达。此外,JPJDR在异种移植瘤小鼠中发挥良好的治疗效果。结论:JPJDR是一种低毒有效的抗肿瘤药物,可在体外和体内有效治疗结肠癌。其机制可能是诱导线粒体功能障碍和不完全自噬损伤抑制结肠癌细胞增殖。

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
健脾解毒方(JPJDR)在体外和体内对结肠癌的抑制作用及其具体生物学机制。
核心机制
JPJDR通过升高细胞内ROS、诱导线粒体膜电位去极化,并诱导不完全自噬(自噬流阻断)从而抑制结肠癌细胞增殖。
主要证据
体外实验显示JPJDR降低HT29细胞活力、克隆形成和EdU掺入,增加ROS水平、降低线粒体膜电位、诱导LC3B和p62积累并阻断自噬流;体内异种移植瘤模型显示JPJDR抑制肿瘤生长并降低PD-L1表达。
研究意义
JPJDR是一种低毒有效的抗肿瘤制剂,为结肠癌治疗提供了新的候选药物,并为不完全自噬诱导剂在肿瘤治疗中的应用提供了证据。

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

体外细胞活力检测

评估JPJDR对结直肠癌细胞活力的抑制作用

使用CCK-8法检测不同浓度JPJDR处理HCT116、SW480和HT29细胞24或48小时后的细胞活力。

2

增殖能力检测

评估JPJDR对HT29细胞增殖潜能的影响

使用克隆形成实验和EdU实验检测JPJDR处理后的HT29细胞增殖能力,并通过Western blot检测PCNA表达。

3

ROS和线粒体膜电位检测

检测JPJDR对细胞内ROS水平和线粒体膜电位的影响

使用DCFH-DA探针结合流式细胞术检测ROS水平,使用JC-1探针检测线粒体膜电位。

4

自噬流检测

确定JPJDR诱导的自噬类型是否为不完全自噬

使用RFP-GFP-LC3B报告系统观察自噬体与溶酶体融合情况,并通过Western blot检测LC3B和p62表达。

5

PD-L1表达检测

检测JPJDR对PD-L1表达的影响

通过免疫荧光和Western blot检测JPJDR处理后HT29细胞中PD-L1的表达。

6

体内药效评估

验证JPJDR在体内的抗肿瘤效果

建立HT29异种移植瘤模型,给予JPJDR或5-FU,检测肿瘤体积、重量及小鼠体重,并通过免疫组化检测PCNA、LC3B和PD-L1表达。

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
CCK-8试剂盒Beyotime BiotechnologyC0039
EdU细胞增殖试剂盒(Alexa Fluor 488)Beyotime BiotechnologyC0071S
增强型线粒体膜电位检测试剂盒(JC-1)Beyotime BiotechnologyC2003S
活性氧检测试剂盒Beyotime BiotechnologyS0033M
PCNA抗体Cell Signaling Technology13110S
LC3B抗体Cell Signaling Technology3868S
P62抗体Cell Signaling Technology23214S
GAPDH抗体Proteintech Group66248-1-Ig
PD-L1抗体Proteintech Group66248-1-Ig
雷帕霉素MedChemExpressHY-10219
氯喹MedChemExpressHY-17589A
McCoy's 5A培养基ProcellPM150710
DMEM培养基ProcellPM150210
胎牛血清Gibco1009914C
5-氟尿嘧啶----

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(HCT116、SW480、HT29)、种子密度(10000细胞/孔)、JPJDR浓度梯度及处理时间(24或48小时)
阅读提示:Materials and Methods: Cell Vitality Detection; Results: Figure 1A
增殖检测
细胞系(HT29)、克隆形成细胞数(800)、处理时间(24小时)、EdU孵育时间(2小时)
阅读提示:Materials and Methods: Clone Formation, Proliferation Detection; Results: Figure 1B, Figure 2
ROS检测
细胞系(HT29)、处理时间(24小时)、DCFH-DA探针孵育时间(30分钟)、检测限定时间(1小时内)
阅读提示:Materials and Methods: ROS Detection; Results: Figure 3A, 3B
线粒体膜电位检测
细胞系(HT29)、处理时间(24小时)、JC-1探针孵育时间(40分钟)
阅读提示:Materials and Methods: Mitochondrial Membrane Potential Detection; Results: Figure 3C
自噬流检测
细胞系(HT29-RFP-GFP-LC3B)、处理(JPJDR 1.2mg/ml或CQ 20μM,24小时)、对照(rapamycin 100nM)
阅读提示:Materials and Methods: Transfection of LC3B-GFP-RFP; Results: Figure 5A, 5B
体内实验
动物品系(BALB/c nude雌性小鼠,4-5周龄)、细胞接种量(1×10^7)、分组及给药(JPJDR 22g/kg,5-FU 50mg/kg)、给药周期(14天)
阅读提示:Materials and Methods: Animal Experiment; Results: Figure 7