香蜂草素通过抑制Wnt/β-catenin通路抑制乳腺癌细胞进展

Sinensetin suppresses breast cancer cell progression via Wnt/β-catenin pathway inhibition.

作者信息Shengqian Zhu, Lifei Meng, Peng Wei, Guowen Gu, Keli Duan
PMID38410229
发布时间2024-01-31
DOI10.21037/tcr-23-1317

实验完整度

包含CCK-8、Western blot、qRT-PCR、TUNEL、Transwell和克隆形成等体外实验,并进行了Wnt激动剂SKL2001的拯救实验,但缺乏体内动物模型和患者样本验证。

主要模型

MCF7乳腺癌细胞系 MDA-MB-231乳腺癌细胞系 MCF-10A正常乳腺上皮细胞系

重点核对

香蜂草素处理浓度:120 μM Wnt激动剂SKL2001浓度:40 μM,处理时间为1小时 细胞活力检测:CCK-8法,细胞密度5×10^3个/孔,处理24小时 凋亡检测:TUNEL法,处理24小时 侵袭检测:Transwell法,处理24小时

摘要

背景 尽管乳腺癌有许多治疗方法,如手术、放疗、化疗、雌激素受体拮抗剂、免疫检查点抑制剂等。然而,需要更安全、更有效的乳腺癌治疗药物。香蜂草素是一种更安全的治疗药物,来源于柑橘属和用于传统医学的药用植物,但其在乳腺癌中的作用和潜在机制尚不清楚。我们的研究旨在探讨香蜂草素在乳腺癌中的作用和机制。 方法 使用Cell Counting Kit-8 (CCK-8)测定香蜂草素在MCF-10A、MCF7和MDA-MB-231细胞中的安全浓度;后续实验使用120 μM香蜂草素。本研究使用实时聚合酶链反应(RT-PCR)、Western blotting、末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记(TUNEL)凋亡试验、Transwell侵袭试验和克隆形成试验来测定细胞活力、mRNA表达、蛋白水平、凋亡、增殖、侵袭等。 结果 在此,我们的结果表明,120 μM香蜂草素抑制了MCF7和MDA-MB-231细胞的活力并促进其凋亡。用120 µM香蜂草素处理24小时对正常乳腺细胞无显著毒性;120 μM香蜂草素降低了细胞增殖、侵袭和上皮-间质转化(EMT),并下调了MCF7和MDA-MB-231细胞中β-catenin、淋巴增强因子1(LEF1)、T细胞因子(TCF)1/TCF7和TCF3/TCF7L1的表达。Wnt激动剂SKL2001逆转了香蜂草素对细胞存活、转移和EMT的抑制作用。在MCF7和MDA-MB-231细胞中,SKL2001上调了香蜂草素诱导的β-catenin、LEF1和TCF1/TCF7表达的下调。 结论 总之,香蜂草素通过抑制Wnt/β-catenin通路抑制乳腺癌细胞的转移,且对正常乳腺细胞无不良影响。我们的研究证实了香蜂草素在乳腺癌细胞中的作用,并提供了对其潜在机制的更好理解。

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
香蜂草素在乳腺癌中的作用及其潜在机制尚不清楚,本研究旨在探讨其在乳腺癌细胞中的抗癌作用和机制。
核心机制
香蜂草素通过抑制Wnt/β-catenin信号通路,下调β-catenin、LEF1、TCF1/TCF7和TCF3/TCF7L1的表达,从而抑制乳腺癌细胞的生存、转移和EMT。
主要证据
在MCF7和MDA-MB-231细胞中,120 μM香蜂草素处理后,CCK-8、TUNEL和Transwell实验显示细胞活力降低、凋亡增加、增殖和侵袭受抑;Western blot和qRT-PCR显示EMT标志物和Wnt通路蛋白表达下调。加入Wnt激动剂SKL2001后,这些效应被逆转。
研究意义
本研究首次证明香蜂草素通过抑制Wnt/β-catenin信号通路对乳腺癌细胞发挥抗癌作用,提示其治疗乳腺癌的潜在价值。

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

确定香蜂草素对乳腺癌细胞活力的抑制作用

评估香蜂草素对乳腺癌细胞活力的影响,并确定后续实验的安全浓度。

使用CCK-8法检测不同浓度(0、30、60、120、180、240 µM)香蜂草素处理24小时后MCF7和MDA-MB-231细胞的活力,同时评估120 μM香蜂草素对正常乳腺细胞MCF-10A的毒性。

2

验证香蜂草素对乳腺癌细胞凋亡的影响

确定香蜂草素是否诱导乳腺癌细胞凋亡。

通过Western blot检测凋亡相关蛋白(cleaved-caspase 9、cleaved-caspase 3、Bcl-2、Bax)的表达,以及TUNEL实验检测凋亡细胞。

3

评估香蜂草素对乳腺癌细胞增殖、侵袭和EMT的影响

研究香蜂草素对乳腺癌细胞增殖、侵袭和EMT的抑制作用。

通过克隆形成实验检测细胞增殖能力,Transwell侵袭实验检测细胞侵袭,Western blot和qRT-PCR检测EMT标志物(E-cadherin, Vimentin, Snail, Slug, Twist, Zeb1, Zeb2, E47)的表达。

4

检测香蜂草素对Wnt/β-catenin信号通路的影响

探究香蜂草素是否抑制Wnt/β-catenin信号通路。

通过Western blot和qRT-PCR检测Wnt通路关键蛋白(β-catenin, LEF1, TCF1/TCF7, TCF3/TCF7L1)的表达,并在正常乳腺细胞MCF-10A中检测其影响。

5

验证Wnt/β-catenin通路在香蜂草素抗乳腺癌作用中的关键性

通过Wnt激动剂SKL2001验证香蜂草素的抗癌作用是否依赖于抑制Wnt/β-catenin通路。

在MCF7细胞中,先用40 µM SKL2001处理1小时,再加入120 µM香蜂草素处理,检测Wnt通路蛋白、凋亡、EMT标志物和侵袭能力的变化。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基ProcellPM150210
F15培养基ProcellPM150110
胎牛血清Procell--
青霉素Gibco10378016
链霉素Gibco10378016
香蜂草素MedChemExpressHY-N0297
SKL2001MedChemExpressSKL101085
细胞计数试剂盒-8Beyotime BiotechnologyC0037
酶标仪BioTek--
RIPA裂解液Beyotime BiotechnologyP0013B
PVDF膜Bio-Rad Laboratories1620256
Caspase 9抗体CST9509
Caspase 3抗体CST9662
Bax抗体Proteintech50599-2-Ig
E-cadherin抗体Proteintech20874-1-AP
Bcl-2抗体Proteintech26593-1-AP
Slug抗体CST9585
Snail抗体Proteintech13099-1-AP
Vimentin抗体Proteintech10366-1-AP
Twist抗体Proteintech25465-1-AP
Zeb1抗体Proteintech21544-1-AP
Zeb2抗体Proteintech14026-1-AP
E47抗体CST12258
β-catenin抗体CST8480
LEF1抗体Proteintech14972-1-AP
TCF1/TCF7抗体Proteintech14464-1-AP
β-actin抗体Proteintech81115-1-RR
HRP标记的二抗Beyotime BiotechnologyA0216
HRP标记的二抗Beyotime BiotechnologyA0208
Image J--Version 1.52v
ChemiDoc Touch成像系统Bio-Rad--
ECL化学发光底物Thermo Fisher Scientific34080
ECL化学发光底物Bio-Rad1705061
Trizol试剂Beyotime BiotechnologyR0016
SYBRGreen试剂盒DBI--
ABI 7500快速实时荧光定量PCR系统Life Tech--
结晶紫Beyotime BiotechnologyC0121
Transwell板Corning3422-ND
基质胶Beyotime BiotechnologyC0372
磷酸盐缓冲液Beyotime BiotechnologyC0221A
TUNEL检测液Beyotime BiotechnologyC1090
Tris缓冲盐水吐温Beyotime BiotechnologyST673
显微镜OlympusBX51

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:MCF7 (cat. no. CL-0149)、MDA-MB-231 (cat. no. CL-0150B)和MCF-10A (cat. no. CRL-10317);培养基:MCF7用DMEM含10% FBS,MDA-MB-231用F15含15% FBS,添加青霉素-链霉素;培养条件:5% CO2,37℃。
阅读提示:Methods: Cell culture
药物处理
香蜂草素浓度:0、30、60、120、180、240 µM,处理时间24小时;SKL2001浓度:40 µM,预处理时间1小时。
阅读提示:Methods: Cell culture 和 Results: Figure 1, Figure 5
细胞活力检测
细胞密度:5×10^3细胞/孔;CCK-8溶液体积:10 µL;孵育时间:1小时;检测波长:450 nm。
阅读提示:Methods: Cell viability assay
凋亡检测
细胞处理时间:24小时;固定液:4%多聚甲醛;TUNEL反应:50 µL溶液,孵育1小时;洗涤:PBS两次3分钟,TBST三次。
阅读提示:Methods: TUNEL apoptosis assay 和 Figure legends
侵袭检测
细胞数:1×10^5个;上室无血清培养基,下室含10% FBS和120 µM香蜂草素;培养时间:24小时;固定和染色:4%多聚甲醛,0.1%结晶紫15分钟。
阅读提示:Methods: Transwell invasion assay
克隆形成
细胞数:1000个/孔;培养时间:前2天无药,后加120 µM香蜂草素培养至2周;固定和染色:4%多聚甲醛,0.1%结晶紫。
阅读提示:Methods: Clone formation assay
Western blot
蛋白上样量:30 µg;SDS-PAGE浓度:8-12%;封闭:5%脱脂牛奶2小时;一抗和二抗信息见Methods。
阅读提示:Methods: Western blotting
qRT-PCR
RNA提取:Trizol;cDNA合成:SYBRGreen试剂盒;定量方法:2-∆∆Ct法,内参GAPDH;引物序列见表1。
阅读提示:Methods: Quantitative real-time polymerase chain reaction 和 Table 1