蟾蜍灵通过抑制小窝蛋白-1的表达破坏脂筏稳定性促进非小细胞肺癌细胞凋亡

Cinobufagin disrupts the stability of lipid rafts by inhibiting the expression of caveolin-1 to promote non-small cell lung cancer cell apoptosis.

作者信息Zhongqing Xu, Jinwei Li, Shuyu Fang, Mingzhu Lian, Changxiao Zhang, Jiahuan Lu, Kai Sheng
PMID39050162
发布时间2024-06-28
DOI10.5114/aoms/174578

实验完整度

包含细胞活力、凋亡、ROS、Western blot、免疫荧光、脂筏分离等体外实验,未涉及动物或临床样本,机制验证限于细胞水平。

主要模型

人非小细胞肺癌细胞系A549和H1299 人支气管上皮样细胞系16HBE

重点核对

CB浓度梯度(0、0.5、1、2 µM)处理24小时 小窝蛋白-1过表达载体(pcDNA3.1+)及转染试剂Lipofectamine RNAiMAX 脂筏分离:蔗糖密度梯度离心,收集分级3-5为脂筏,10-12为非脂筏 凋亡检测:Annexin V-FITC/PI染色,流式细胞术 蛋白检测:Western blot,β-actin内参

摘要

引言:本研究旨在探讨蟾蜍灵(CB)如何通过脂筏调节非小细胞肺癌(NSCLC)细胞的发展。材料与方法:采用MTT法、流式细胞术和Western blot评估梯度浓度CB(0、0.5、1和2 µM)对NSCLC细胞活力、凋亡、活性氧(ROS)水平、Akt磷酸化以及凋亡和脂筏相关蛋白表达的影响。用BODIPY标记胆固醇和鞘磷脂,评估CB(2 µM)对它们的影响。采用蔗糖密度梯度离心提取脂筏。通过免疫荧光、定量逆转录聚合酶链反应和Western blot检测CB对小窝蛋白-1表达和分布的影响。过表达小窝蛋白-1后,再次进行上述实验,观察CB的调节作用是否被逆转。结果:CB抑制NSCLC细胞活力,同时促进凋亡和ROS水平。CB重新分布膜表面的脂质含量,并降低细胞膜中小窝蛋白-1的含量。此外,CB抑制AKT的激活。然而,小窝蛋白-1过表达逆转了CB对凋亡、AKT激活和脂筏的作用。结论:CB通过抑制小窝蛋白-1表达调节脂筏中Akt的活性,促进NSCLC细胞凋亡。

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
蟾蜍灵(CB)是否通过调节脂筏影响非小细胞肺癌(NSCLC)细胞的生物学行为及其潜在机制。
核心机制
CB通过抑制小窝蛋白-1表达,破坏脂筏稳定性,导致AKT通路失活,从而促进NSCLC细胞凋亡。
主要证据
体外实验显示,CB剂量依赖性抑制NSCLC细胞活力、促进凋亡、增加ROS水平,改变胆固醇和鞘磷脂分布,下调小窝蛋白-1和FLOT2表达及Akt磷酸化;小窝蛋白-1过表达可逆转上述效应。
研究意义
研究首次报道CB通过下调小窝蛋白-1破坏脂筏完整性,为CB抗癌应用提供新的理论基础,并为NSCLC治疗带来广阔前景。

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

细胞培养与药物处理

建立CB处理NSCLC细胞的体外模型,观察CB的浓度依赖效应。

NSCLC细胞(A549、H1299)和正常支气管上皮细胞16HBE分别培养于RPMI-1640培养基(含10%FBS和1%青霉素-链霉素),用梯度浓度CB(0、0.5、1、2 µM)处理24小时。

2

细胞活力与凋亡检测

评估CB对NSCLC细胞活力和凋亡的影响。

采用MTT法检测细胞活力,Annexin V-FITC/PI染色结合流式细胞术检测细胞凋亡,Western blot检测凋亡相关蛋白(Bcl-2、Bax、cleaved caspase-3、cleaved caspase-9)表达。

3

活性氧(ROS)水平检测

评估CB对NSCLC细胞ROS水平的影响。

使用ROS检测试剂盒,DCFH-DA探针孵育细胞,流式细胞仪检测荧光强度。

4

脂质分布观察

检测CB对细胞膜胆固醇和鞘磷脂分布的影响。

用BODIPY标记的胆固醇类似物和鞘磷脂示踪,共聚焦显微镜观察。

5

脂筏相关蛋白表达与分布检测

评估CB对脂筏标志蛋白小窝蛋白-1和FLOT2表达及分布的影响。

通过Western blot检测caveolin-1、FLOT2、Akt和p-Akt表达;免疫荧光观察caveolin-1分布;蔗糖密度梯度离心分离脂筏分级,分析caveolin-1在脂筏与非脂筏分级中的表达。

6

小窝蛋白-1过表达及功能验证

验证CB的作用是否依赖于小窝蛋白-1。

将小窝蛋白-1过表达载体或阴性对照转染NSCLC细胞,再用2 µM CB处理24小时,重复检测细胞活力、凋亡、ROS、脂质分布、脂筏相关蛋白和Akt磷酸化。

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。

细胞活力检测
细胞凋亡检测
蛋白表达检测
活性氧检测
脂质分布观察
蛋白定位检测

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基GIBCO72400120
胎牛血清Thermo Fisher10091
青霉素-链霉素Thermo Fisher15140-122
蟾蜍灵MerckPHL89609
16HBE细胞系ProcellCL-0249
A549细胞系ProcellCL0016
H1299细胞系ProcellCL0165
CO2培养箱Thermo ScientificForma
pcDNA3.1+载体Thermo FisherV87020
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Thermo Fisher13778100
MTT试剂盒YEASEN40206ES76
酶标仪SfmitHBS-1096A
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒YEASEN40302ES20
流式细胞仪BeckmanDxFLEX
RIPA裂解液YEASEN20101ES60
BCA蛋白检测试剂盒YEASEN20201ES76
PVDF膜SolarbioYA1701
封闭液YEASEN36100ES25
抗Bcl-2抗体Abcamab182858
抗Bax抗体Abcamab32503
抗cleaved caspase-3抗体Abcamab49822
抗cleaved caspase-9抗体Abcamab2324
抗小窝蛋白-1抗体Abcamab2910
抗FLOT2抗体Abcamab96507
抗Akt抗体Abcamab8805
抗p-Akt(ser473)抗体Abcamab81283
抗p-Akt(thr308)抗体Abcamab38449
抗β-actin抗体Abcamab8226
HRP标记的山羊抗兔IgGAbcamab6721
HRP标记的山羊抗小鼠IgGAbcamab6788
iBright CL750成像系统Thermo Fisher--
Super ECL检测试剂YEASEN36208ES60
ROS检测试剂盒YEASEN50101ES01
BODIPY标记的胆固醇类似物Thermo FisherC12680
BODIPY标记的鞘磷脂Thermo FisherD3522
共聚焦显微镜OlympusFV3000
固定液SangonE672002
Triton-X-100SangonA110694
Hoechst染液SangonE607301
抗小窝蛋白-1抗体Abcamab185043
荧光显微镜OlympusIX73
RNA提取试剂盒YEASEN19231ES08
一步法RT-qPCR SYBR Green试剂盒YEASEN11143ES50
PCR检测系统TaKaRaTP700

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
细胞培养与处理
细胞系(A549、H1299、16HBE)来源和培养基配方(RPMI-1640、10%FBS、1%青霉素-链霉素);CB浓度(0、0.5、1、2 µM)和处理时间(24小时)
阅读提示:见Methods部分'Cell culture and treatment'
转染
caveolin-1过表达载体构建(pcDNA3.1+)和转染试剂(Lipofectamine RNAiMAX);转染后处理时间(24小时)
阅读提示:见Methods部分'Transfection'
细胞活力检测
细胞接种密度(5000细胞/孔)、MTT孵育时间(4小时)、溶解液孵育时间(4小时)、检测波长(570nm)
阅读提示:见Methods部分'MTT assay'
细胞凋亡检测
细胞数量(5×10^5)、Annexin V-FITC用量(5 µl)、PI用量(10 µl)、孵育条件(室温15分钟)
阅读提示:见Methods部分'Apoptosis'
Western blot
一抗稀释比例(如Bcl-2 1:2000,caveolin-1 1:1000等)、二抗稀释比例(1:5000)、内参(β-actin)
阅读提示:见Methods部分'Western blot'
ROS检测
细胞浓度(1×10^6/ml)、DCFH-DA探针使用和工作浓度
阅读提示:见Methods部分'Detection of ROS level'
脂质分布观察
BODIPY标记的胆固醇类似物和鞘磷脂的用量和处理条件(4°C,0.5小时)
阅读提示:见Methods部分'Distribution of sphingomyelin and cholesterol in cells'
免疫荧光
固定液处理时间(20分钟)、Triton-X-100处理时间(15分钟)、一抗稀释(1:50)、Hoechst染色
阅读提示:见Methods部分'Immunofluorescence'
脂筏分离
蔗糖梯度浓度(80%、30%、5%)、超速离心条件(2×10^5 ×g,4°C,18小时)、分级收集(3-5为脂筏,10-12为非脂筏)
阅读提示:见Methods部分'Lipid raft and non-lipid raft fractionation'
qRT-PCR
RNA提取试剂盒、一步法RT-qPCR试剂盒、引物序列、内参基因(β-actin)
阅读提示:见Methods部分'qRT-PCR'