柴胡龙骨牡蛎汤通过抑制Rap1/ERK信号通路抑制慢性应激诱导的肺癌上皮间质转化过程

Chaihu Longgu Muli Decoction inhibits chronic stress-induced lung cancer epithelial-mesenchymal transition process by suppressing Rap1/ERK signal pathway.

作者信息Zibo Li, Ziyang Huang, Zhiyi Wang, Zhenzhen Guo, Baoying Wang, Yucheng Li, Erping Xu
PMID40786046
发布时间2025-07-16
DOI10.3389/fphar.2025.1644315

实验完整度

包含体外细胞实验(A549、H1299)、体内CUMS和Cort应激肺癌模型、蛋白质组学、Western blot、qPCR及Rap1激动剂功能验证,多层级证据链完整。

主要模型

小鼠肺癌细胞LLC异种移植瘤模型 乌拉坦诱导的小鼠肺癌模型 人肺癌细胞系A549和H1299 小鼠结肠癌细胞系CT26(若文中无,则不输出)

重点核对

CUMS应激方案:8种应激源随机组合,每日2种 CLM给药剂量:0.65、1.3、2.6 g/kg灌胃 皮质酮(Cort)给药剂量:20 mg/kg皮下注射 Rap1激动剂8-CPT给药剂量:10 mg/kg腹腔注射 肿瘤接种细胞数:1×10^6个LLC细胞皮下注射

摘要

背景:柴胡龙骨牡蛎汤(CLM)是源于《伤寒论》的经典方剂。具有1800年的临床应用历史,CLM仍广泛用于治疗抑郁症(中医理论中的“郁证”)。新出现的证据表明,慢性应激诱导的抑郁症与肺癌的进展和转移密切相关。然而,CLM在此背景下的治疗潜力尚未被探索。方法:采用肺癌细胞异种移植模型联合慢性不可预见性轻度应激(CUMS)来评估CLM对肺癌生长的影响。进行蛋白质组学分析以探索CLM减轻CUMS诱导的肺癌进展的潜在机制。通过Western blot和qPCR检测Rap1/ERK介导的上皮间质转化(EMT)进程的变化。最后,利用Rap1激动剂来确定CLM对皮质醇或皮质酮(Cort)诱导的肺癌细胞和肺癌小鼠模型中EMT进程的治疗机制。结果:在我们的研究中,CUMS促进了肺癌异种移植物的生长,增加了增殖标志物Ki67的表达,并升高了血清Cort水平。CLM治疗不仅减轻了CUMS诱导的抑郁样行为,还抑制了应激驱动的肿瘤生长。这些效应在乌拉坦诱导的肺癌模型联合CUMS中得到重复。蛋白质组学分析显示,CLM的抗肿瘤作用与Rap1通路的调节有关。机制上,CUMS下调Rap1GAP,激活Rap1及随后的ERK1/2磷酸化,从而促进肺癌组织中的EMT。CLM通过抑制Rap1/ERK介导的EMT有效逆转了这些效应。在体外,CLM抑制了皮质醇诱导的肺癌细胞迁移、侵袭和EMT,且这些效应被Rap1激动剂减弱。此外,CLM在体内抑制了Cort诱导的EMT和抑郁样行为,而Rap1激活减弱了CLM对抗Cort驱动的肿瘤生长的功效。结论:这些发现提示Rap1/ERK介导的EMT是慢性应激相关肺癌进展的一个标志。CLM通过靶向该通路发挥其治疗作用,为减轻应激加剧的肿瘤发生提供了一种新策略。

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
慢性应激是否通过Rap1/ERK通路促进肺癌EMT进程,以及柴胡龙骨牡蛎汤能否通过抑制该通路发挥治疗作用?
核心机制
慢性应激下调Rap1GAP,激活Rap1,进而促进ERK1/2磷酸化,诱导肺癌EMT进程;CLM通过上调Rap1GAP,抑制Rap1/ERK通路激活,从而阻断EMT。
主要证据
在LLC异种移植瘤模型和乌拉坦诱导的肺癌模型中,CUMS促进肿瘤生长和EMT,CLM逆转这些效应;蛋白质组学显示Rap1通路富集;Western blot、qPCR和Rap1GTP检测证明Rap1/ERK通路激活被CLM抑制;Rap1激动剂8-CPT逆转CLM的效应。
研究意义
研究为CLM治疗伴有慢性心理应激的肺癌患者提供了临床前证据,并揭示了慢性应激相关肺癌进展的新机制(Rap1/ERK介导的EMT)。

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

建立CUMS应激肺癌模型并验证抑郁表型

验证CUMS能否在小鼠中诱导抑郁样行为,并建立应激相关的肺癌模型。

对C57BL/6J小鼠进行CUMS处理,同时皮下接种LLC细胞建立异种移植瘤模型;对ICR小鼠进行CUMS处理并联合乌拉坦诱导肺癌模型。通过糖水偏好实验、旷场实验和悬尾实验评估抑郁样行为。

2

评估CLM对抑郁样行为和肿瘤生长的影响

检测CLM能否改善CUMS诱导的抑郁样行为,并抑制应激促进的肿瘤生长。

在模型建立后,通过灌胃给予不同剂量的CLM,检测血清Cort水平、肿瘤体积和重量、Ki67表达,以及行为学指标。

3

蛋白质组学分析揭示CLM的机制通路

探索CLM抑制CUMS诱导肺癌进展的潜在分子机制。

对Control、CUMS和CUMS+CLM组的肺组织进行4D无标记定量蛋白质组学分析,鉴定差异表达蛋白并进行KEGG通路富集分析。

4

验证Rap1/ERK通路在CUMS和CLM作用中的变化

验证CUMS是否激活Rap1/ERK通路,以及CLM是否抑制该通路。

通过qPCR检测Rap1GAP及Rap1激活相关基因表达,Western blot检测Rap1GAP、ERK1/2、p-ERK1/2蛋白水平,免疫组化检测Rap1GAP,Co-IP检测Rap1GTP水平。

5

体外实验验证CLM对皮质醇诱导EMT的影响及Rap1激动剂的作用

在细胞水平确认CLM抑制皮质醇诱导的迁移、侵袭和EMT,并验证Rap1激活能否逆转CLM效应。

用A549和H1299细胞,皮质醇(2μM)处理,检测细胞活力、迁移、侵袭和EMT标志物;加入Rap1激动剂8-CPT观察对CLM效应的逆转作用。

6

体内验证CLM对Cort诱导肺癌生长的抑制及Rap1激动剂的逆转作用

验证在体内Cort应激模型中,CLM的疗效依赖于Rap1通路抑制。

用乌拉坦诱导肺癌模型,并给予Cort处理模拟应激,同时给予CLM和/或8-CPT,检测肿瘤生长、EMT标志物和抑郁样行为。

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
皮质酮AladdinC104537
皮质醇AladdinH657409
乌拉坦AladdinU299635
奥沙利铂AladdinO124003
8-CPT-环磷酸腺苷GLPBioGC15352
β-肌动蛋白抗体ServicebioGB15003
GAPDH抗体ServicebioGB15004
波形蛋白抗体ServicebioGB11192
Rap1GAP抗体ServicebioGB111473
Ki67抗体ServicebioGB111141
E-钙黏蛋白抗体AbclonalA20798
N-钙黏蛋白抗体AbclonalA3045
ERK1/2抗体AbmartT40071
磷酸化ERK1/2抗体AbmartT40072
Rap1抗体AbmartT58240
DMEM培养基PricellaPM150210
胎牛血清PricellaPM164210
青霉素-链霉素PricellaPB180120
小鼠皮质酮ELISA试剂盒ElabscienceE-OSEL-M0001
逆转录试剂盒ServicebioG3327
qPCR试剂盒ServicebioG3321
RIPA裂解液ServicebioG2002
磷酸酶抑制剂SolarbioP1260
BCA蛋白定量试剂盒SolarbioPC0020
PVDF膜Sigma-AldrichIPFL00010
辣根过氧化物酶标记二抗ProteintechRGAR001
ECL化学发光试剂MeilunbioMA0186-1
抗Rap1GTP单克隆抗体NewEast Biosciences26912
免疫沉淀裂解液BeyotimeP0013
基质胶ServicebioG4131
MTT试剂SolarbioIM0280

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
动物模型建立
CUMS应激源的种类及随机组合方式,肿瘤细胞接种剂量和途径,乌拉坦给药剂量和周期
阅读提示:见方法2.5和2.6
药物处理
CLM制备方法、给药剂量、途径和周期;Cort和8-CPT的给药剂量、途径和周期
阅读提示:见方法2.2和2.6
细胞实验
细胞系和培养条件;皮质醇处理浓度;CLM处理浓度;MTT、划痕、Transwell实验的具体参数
阅读提示:见方法2.3、2.14和2.15
分子检测
Western blot的裂解液、上样量、一抗、二抗、曝光条件;qPCR引物序列和条件;Rap1活性检测步骤
阅读提示:见方法2.11-2.13
行为学评估
蔗糖偏好实验的测试时间、旷场实验的时长和指标、悬尾实验的时长和评判标准
阅读提示:见方法2.7