甘草酸通过STAT3/survivin通路介导自噬抑制肝癌细胞增殖和血管生成

Glycyrrhizin mediates autophagy through the STAT3/survivin pathway to inhibit proliferation and angiogenesis in hepatoma cells.

作者信息Xiao-Fen Bu, Jun Li, Hong Zhu
PMID40689349
发布时间2025-08
DOI10.1007/s10616-025-00819-2

实验完整度

高

包含多个独立证据层级:体外细胞实验(MHCC97H、HepG2)、功能验证(增殖、凋亡、迁移、管形成)、机制验证(Western blot、免疫荧光)、以及HUVECs血管生成验证。

主要模型

人肝癌细胞系MHCC97H 人肝癌细胞系HepG2 人脐静脉内皮细胞HUVECs

重点核对

GL处理浓度:249.2 μM(MHCC97H,24 h) 3-MA浓度:5 mM colivelin浓度:5 μM 处理时间:24 h(MHCC97H) 对照组:使用GL溶剂

摘要

肝癌起病隐匿,易复发和转移,最终导致预后不良和死亡率增加。甘草酸(GL)具有多种药理活性,可作为自噬诱导剂,从而显示出对多种癌细胞类型的潜在抗癌功效。通过给予人肝细胞癌细胞系GL,分析了GL对凋亡、迁移、STAT3/Survivin通路和自噬的影响。用人肝癌细胞系分别用3-MA(一种自噬抑制剂)和colivelin(STAT3激动剂)处理,以分析甘草次酸对自噬、血管生成和STAT3/Survivin通路的影响。与对照组相比,GL组细胞增殖、迁移以及p-STAT3、Survivin、LC3-I、P62和VEGF-A的水平显著降低。相反,凋亡率以及LC3-II和Beclin1的表达增加。在3-MA组中,增殖、迁移、p-STAT3、Survivin、LC3-I、P62和VEGF-A均高于对照组,但凋亡率以及LC3-II和Beclin1水平较低。Colivelin抑制了GL的作用,而GL抵消了3-MA的作用。不同细胞组的上清液在人脐静脉内皮细胞(HUVECs)中也产生了类似的结果。因此,GL具有阻碍STAT3/Survivin信号通路的能力,从而促进自噬并延缓肝癌细胞的发生和进展。

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
甘草酸(GL)能否通过调节STAT3/Survivin通路和自噬来抑制肝癌细胞的增殖、迁移和血管生成?
核心机制
GL通过抑制STAT3/Survivin信号通路的激活,促进自噬,进而抑制肝癌细胞的增殖、迁移和血管生成。
主要证据
体外实验显示,GL处理MHCC97H细胞后,p-STAT3和Survivin表达下调,自噬相关蛋白LC3-II和Beclin1上调,LC3-I和P62下调,同时细胞增殖、迁移和VEGF-A表达降低,凋亡增加;3-MA处理则相反,而STAT3激动剂colivelin可逆转GL的作用。此外,GL处理后的细胞上清液可抑制HUVECs的迁移和管形成。
研究意义
该研究为甘草酸作为肝癌治疗药物的应用提供了实验依据,并阐明其通过STAT3/Survivin通路介导自噬的机制,有助于肝癌的临床治疗。

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

细胞毒性筛选

确定GL对肝癌细胞MHCC97H和HepG2的毒性作用及IC50值,并评估对正常肝细胞LX-2的影响。

用不同浓度(0、20、40、80、160、320 μM)的GL处理LX-2、MHCC97H和HepG2细胞24和48小时,通过CCK-8法检测细胞活力,计算IC50。

2

GL对肝癌细胞功能的影响

验证GL对MHCC97H细胞凋亡、迁移、自噬和STAT3/Survivin通路的影响。

用IC50浓度(249.2 μM)的GL处理MHCC97H细胞24小时,分别用流式细胞术检测凋亡、Transwell检测迁移、Western blot检测自噬相关蛋白和STAT3/Survivin通路蛋白。

3

机制验证:STAT3/Survivin通路与自噬的关系

验证GL是否通过抑制STAT3/Survivin通路来促进自噬。

使用STAT3激动剂colivelin(5 μM)和自噬抑制剂3-MA(5 mM)处理MHCC97H细胞,检测自噬相关蛋白(LC3-I、LC3-II、Beclin1、P62)和STAT3/Survivin通路蛋白表达,并通过免疫荧光检测LC3-II表达。

4

GL对血管生成的影响

评估GL能否通过影响肝癌细胞分泌VEGF-A来抑制HUVECs的迁移和血管生成。

收集不同处理组的MHCC97H细胞上清液,处理HUVECs 48小时,通过ELISA检测VEGF-A水平,Transwell检测HUVECs迁移,管形成实验检测血管生成能力。

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
细胞迁移检测
蛋白表达检测
免疫荧光检测

产品清单

实验环节名称品牌货号
高糖DMEM培养基Hyclone--
MEM培养基Gibco--
胎牛血清----
甘草酸Aladdin--
colivelin----
3-甲基腺嘌呤----
CCK-8试剂盒solarbio--
Annexin V-FITCBD--
碘化丙啶BD--
基质胶----
结晶紫solarbio--
裂解液solarbio--
BCA蛋白定量试剂盒solarbio--
抗GAPDH抗体Bioswamp--
抗LC3-I抗体Bioswamp--
抗LC3-II抗体Bioswamp--
抗Beclin1抗体Bioswamp--
抗P62抗体Bioswamp--
抗STAT3抗体Bioswamp--
抗Survivin抗体Bioswamp--
抗VEGF-A抗体Bioswamp--
抗p-STAT3抗体abcam--
ECL发光液----
LC3-II抗体稀释液----
抗荧光淬灭剂(含DAPI)----
VEGF-A ELISA试剂盒Bioswamp--
基质胶CORNING--

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:MHCC97H、HepG2、LX-2、HUVECs;培养基:MHCC97H和LX-2用高糖DMEM,HepG2用MEM,均含10%胎牛血清;培养条件:37℃、5% CO2
阅读提示:Materials and methods: Cell culture
药物处理
GL浓度(IC50)249.2 μM(MHCC97H);3-MA浓度5 mM;colivelin浓度5 μM;处理时间24 h;分组:对照组(GL溶剂)、GL组、GL+colivelin组、3MA组、GL+3MA组
阅读提示:Materials and methods: Cytotoxicity test and grouping
细胞增殖检测
细胞密度3×10^3/孔,96孔板,GL处理后培养24、48 h,CCK-8孵育4 h,测450 nm吸光度
阅读提示:Materials and methods: CCK8 assay
凋亡检测
细胞密度1×10^6/孔,Annexin V-FITC/PI染色,避光孵育30 min,流式上机
阅读提示:Materials and methods: Flow cytometry
Western blot
细胞裂解液体积200 μL,BCA定量,一抗浓度1:1000(GAPDH、LC3-I、LC3-II、Beclin1、P62、STAT3、Survivin、VEGF-A、p-STAT3),二抗浓度1:20000,孵育条件等
阅读提示:Materials and methods: Western blot
免疫荧光
LC3-II一抗稀释度1:200,固定和透化时间均为30 min,孵育过夜
阅读提示:Materials and methods: Immunofluorescence
HUVECs干预
HUVECs与MHCC97H细胞上清液共培养48 h,随后检测迁移(Transwell)
阅读提示:Materials and methods: HUVECs intervening
ELISA
检测上清液VEGF-A水平,使用Bioswamp ELISA试剂盒,严格按说明书操作
阅读提示:Materials and methods: Enzyme-linked immunosorbent assay
管形成实验
Matrigel基质胶(CORNING)包被96孔板(50 μL/孔),HUVECs密度2×10^5/mL,每孔50 μL,培养4 h后观察
阅读提示:Materials and methods: Tubule formation experiment
统计分析
三次生物学重复;数据符合正态分布和方差齐性;组间比较用One-way ANOVA,事后检验LSD-t;显著性P<0.05
阅读提示:Materials and methods: Statistical analysis