白蔹增强非小细胞肺癌放疗效果

Ampelopsis japonica enhances the effect of radiotherapy in non-small cell lung cancer.

作者信息Zhaohua Liu, Peixia Cui, Qian Wu, Xiao Ji
PMID39630250
发布时间2025-06
DOI10.1007/s00066-024-02322-7

实验完整度

包含体外细胞实验(CCK-8增殖、克隆形成、流式凋亡、Western blot)和体内移植瘤模型,并融合生物信息学分析,多层级验证功能与机制。

主要模型

HCC827细胞 H1299细胞 BALB/c裸鼠异种移植瘤模型

重点核对

AJ浓度25μg/mL处理24h RT剂量8Gy处理24h 细胞分组:对照、AJ、RT、RT+AJ 体内AJ给药剂量:低5mg/kg,中10mg/kg,高20mg/kg,口服灌胃,每日一次,共15天 体内RT方案:第10、12、14天给予8Gy,总剂量24Gy

摘要

背景:放疗广泛用于非小细胞肺癌(NSCLC)的临床治疗,但其效果往往不尽人意。白蔹(AJ)是一种具有抗炎和抗癌活性的传统中草药。然而,AJ是否能增强NSCLC的放疗效果仍需进一步探讨。方法:在体内,采用BALB/c裸鼠建立异种移植瘤模型,探讨AJ是否能增强NSCLC的放射治疗(RT)效果。在体外,使用人NSCLC细胞系HCC827和H1299探讨AJ对RT处理的NSCLC细胞增殖和凋亡的影响。此外,进行生物信息学分析以分析AJ调控的信号通路。结果:白蔹在体内增强了RT对NSCLC肿瘤生长的抑制作用。同时,AJ进一步增强了RT对NSCLC增殖的抑制作用和RT对NSCLC凋亡的促进作用。生物信息学分析显示AJ调控PI3K-Akt信号通路。我们证实AJ降低了PI3K-Akt信号通路的蛋白水平。此外,AJ与RT联合抑制了PI3K-Akt信号通路的激活。结论:白蔹通过抑制PI3K-Akt信号通路,增强了RT对NSCLC细胞增殖和肿瘤生长的抑制作用。

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
白蔹(AJ)能否增强非小细胞肺癌(NSCLC)的放疗效果,并探究其潜在机制。
核心机制
AJ通过抑制PI3K-Akt信号通路的激活,增强放疗诱导的NSCLC细胞凋亡。
主要证据
体内HCC827异种移植瘤模型显示AJ增强RT对肿瘤生长的抑制;体外CCK-8、克隆形成和流式细胞术显示AJ增强RT对NSCLC增殖的抑制和凋亡的促进;Western blot显示AJ联合RT显著降低p-PI3K、p-Akt、p-NOS3蛋白水平。
研究意义
AJ可能作为增强放疗疗效的潜在候选药物,为NSCLC治疗提供辅助治疗策略。

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

体外细胞增殖与存活检测

评估AJ单独及联合RT对NSCLC细胞存活和增殖的影响。

使用CCK-8检测不同浓度AJ(0-400μg/mL)处理24h和48h后的细胞存活率,并检测AJ(25μg/mL)和RT(8Gy)处理24h后的细胞存活率;使用克隆形成实验检测处理后的细胞增殖能力。

2

体外细胞凋亡检测

评估AJ单独及联合RT对NSCLC细胞凋亡的影响。

使用Annexin V-FITC/PI双染流式细胞术检测处理后的细胞凋亡率,并通过Western blot检测凋亡相关蛋白c-caspase-3、Bax和Bcl-2的表达。

3

生物信息学分析

识别AJ活性成分,预测调控靶点及信号通路。

利用TCMSP数据库筛选AJ活性成分(OB≥30%,DL≥0.18),DrugBank和GeneCards数据库获取靶点,Venn图获取交集基因(71个),并进行GO和KEGG富集分析。

4

机制验证(PI3K-Akt通路)

验证AJ对PI3K-Akt信号通路蛋白表达的影响。

通过Western blot检测NSCLC细胞中p-PI3K、PI3K、p-Akt、Akt、p-NOS3、NOS3蛋白水平,并比较各组表达差异。

5

体内异种移植瘤模型

在体内评估AJ联合RT对NSCLC肿瘤生长的影响。

使用BALB/c裸鼠皮下注射HCC827细胞建立移植瘤模型,第10天起给予RT和不同剂量AJ处理,定期测量肿瘤体积,第25天取材称重。

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
白蔹干粉Shanghai Yuanye Bio-Technology Co., Ltd.--
二甲基亚砜Beyotime--
RPMI-1640培养基----
胎牛血清Thermo Fisher Scientific--
青霉素-链霉素溶液Procell--
细胞计数试剂盒-8试剂BeyotimeC0037
酶标仪BioTek--
胰蛋白酶(0.25%)----
磷酸盐缓冲液Beyotime--
结晶紫----
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒BeyotimeC1062S
碘化丙啶----
流式细胞仪Becton, Dickinson and Company--
RIPA裂解液BeyotimeP0013
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0011
PVDF膜----
牛血清白蛋白----
山羊抗兔IgG H&L(HRP)Abcamab6721
ECL化学发光试剂盒Yeasen36208ES60
抗c-caspase-3抗体HuaBioET1602-39
抗Bax抗体HuaBioET1603-34
抗Bcl-2抗体HuaBioET1603-11
抗p-PI3K抗体Cell Signaling Technology#13857
抗PI3K抗体Cell Signaling Technology#4249
抗p-AKT抗体Cell Signaling Technology#9272
抗AKT抗体Cell Signaling Technology#9271
抗p-NOS抗体Cell Signaling Technology#2977
抗NOS抗体Cell Signaling Technology#9575
抗GAPDH抗体Abcamab9485
RS 2000pro生物X射线辐照仪Rad Source--
水合氯醛(4%)----
游标卡尺----
Image J软件National Institutes of Health--
GraphPad Prism 8.0GraphPad Software--

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(HCC827、H1299)来源、培养基(RPMI-1640含10%FBS和1%青霉素-链霉素)、CO2浓度(5%)、温度(37°C)、AJ浓度(25μg/mL)、RT剂量(8Gy)、处理时间(24h)
阅读提示:见Materials and methods中的Cell culture and treatment
CCK-8检测
细胞接种密度(5×10^3细胞/孔)、CCK-8处理时间(1h)、检测波长(450nm)
阅读提示:见Materials and methods中的Cell Counting Kit-8 (CCK-8) assay
克隆形成实验
细胞接种密度(1000细胞/孔)、培养时间(14天)、结晶紫染色时间(15min)、4%多聚甲醛固定时间(30min)
阅读提示:见Materials and methods中的Colon formation assay
凋亡检测
细胞数量(5×10^4)、离心条件(1000g, 5min)、Annexin V-FITC和PI孵育时间(15min, 25°C)、流式细胞仪型号(BD)
阅读提示:见Materials and methods中的Apoptosis detection
Western blot
一抗稀释比例如c-caspase-3(1:5000)、Bax(1:20000)、Bcl-2(1:5000)、p-PI3K(1:1000)等;二抗(Goat Anti-Rabbit IgG H&L [HRP])稀释比(1:2000);孵育时间:一抗4°C过夜,二抗室温2h
阅读提示:见Materials and methods中的Western blot assay
异种移植瘤模型
小鼠品系(BALB/c裸鼠)及体重(20±2g)、细胞植入数(1×10^6 HCC827细胞)、RT方案(第10、12、14天,每次8Gy,总剂量24Gy)、AJ给药剂量(低5mg/kg、中10mg/kg、高20mg/kg)、给药方式(口服灌胃,每日一次,共15天)、肿瘤取材时间(第25天)
阅读提示:见Materials and methods中的Xenograft tumor model
生物信息学分析
数据库(TCMSP、DrugBank、GeneCards)、筛选条件(OB≥30%,DL≥0.18)
阅读提示:见Materials and methods中的Bioinformatic analysis
统计分析
统计方法(正态分布组间用one-way ANOVA + Tukey检验,非正态用Kruskal-Wallis + Dunn检验)、显著性水平(P<0.05)、独立实验次数(3次,每次三重复)
阅读提示:见Materials and methods中的Statistical analysis