Erianin通过铁死亡信号通路诱导骨肉瘤细胞凋亡,并抑制骨肉瘤细胞的增殖和迁移

Erianin induces apoptosis of osteosarcoma cells through ferroptosis signaling pathway, and inhibits proliferation and migration of osteosarcoma cells.

作者信息Beilei Yu, Shuyuan Feng, Zhongzhe Li, Bin Wang, Kaige Gao, Lu Zhou
PMID40755489
发布时间2025-08
DOI10.1007/s10616-025-00792-w

实验完整度

包含体外细胞实验(MG-63和U-2 OS)和体内裸鼠模型,并通过MTT、集落形成、迁移、流式、Western blot、GSH检测等功能验证和机制验证。

主要模型

MG-63人骨肉瘤细胞系 U-2 OS人骨肉瘤细胞系 Balb/c裸鼠皮下移植瘤模型

重点核对

细胞系来源及STR鉴定:Pricella,Cat.No. CL-0157和CL-0236,匹配度≥80% Erianin体外处理浓度:0、20、40、80 nM(MG-63细胞) Erianin体内注射剂量:10 mg/kg,腹腔注射,每三天一次,共14天 对照组设置:生理盐水(体内),0 nM Erianin(体外) 实验重复次数:所有实验重复三次,统计分析采用t检验或ANOVA,P<0.05为显著性

摘要

Erianin在治疗肿瘤、炎症、糖尿病肾病、视网膜病变等疾病中发挥一定作用。然而,Erianin对骨肉瘤(OS)的影响及其机制仍不清楚。本文旨在研究Erianin在OS中的作用机制。采用裸鼠进行动物实验,研究Erianin对OS的体内作用。利用MG-63和U-2 OS人OS细胞系进行细胞实验,研究Erianin对OS的体外作用。首先,使用3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基-2H-四唑溴化物(MTT)法检测细胞活力并计算IC50。使用集落形成实验检测Erianin对细胞增殖的抑制作用。使用伤口愈合实验和细胞迁移实验检测Erianin对OS细胞迁移的影响。使用流式细胞术检测细胞凋亡。使用吖啶橙/碘化丙啶(AO/PI)染色在显微镜下观察Erianin对OS细胞存活的影响。使用谷胱甘肽检测试剂盒检测Erianin对OS细胞铁死亡信号通路的影响。使用Western blot验证蛋白表达。在体外,Erianin通过调节凋亡蛋白(Bcl-2、Bax和Cleaved Caspase3)、迁移蛋白(MMP-9、N-cadherin、Vimentin和E-cadherin)和细胞周期蛋白(CyclinB1和CDK1)抑制OS细胞的增殖和迁移,导致铁死亡;在体内,Erianin抑制肿瘤生长(体积抑制率:81.10%,重量抑制率:53.25%)并导致铁死亡。Erianin诱导凋亡和铁死亡,以及抑制OS细胞增殖和迁移的发现,表明其作为OS的潜在治疗药物值得进一步研究。

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
Erianin对骨肉瘤(OS)细胞增殖、迁移和凋亡的影响及其潜在分子机制是否涉及铁死亡信号通路?
核心机制
Erianin通过下调GPX4和SLC7A11蛋白表达,降低GSH水平,诱导铁死亡,同时调节凋亡蛋白、迁移蛋白和细胞周期蛋白,从而抑制OS细胞增殖和迁移。
主要证据
体外实验显示Erianin抑制MG-63和U-2 OS细胞增殖和迁移,诱导G2/M期阻滞,并降低GSH水平及GPX4和SLC7A11表达;体内裸鼠模型显示Erianin抑制肿瘤生长(体积抑制率81.10%,重量抑制率53.25%),且GPX4抑制剂RSL3模拟了Erianin的效应。
研究意义
该研究为Erianin作为骨肉瘤潜在治疗药物提供了理论依据,但需进一步重复动物实验验证。

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

细胞培养与分组

建立体外细胞模型,确定Erianin处理浓度并分组。

使用MG-63和U-2 OS细胞系,MTT法检测细胞活力计算IC50,并据此分为对照组(0 nM)和不同浓度Erianin处理组(20、40、80 nM),处理24小时。

2

细胞增殖和凋亡检测

评估Erianin对OS细胞增殖和凋亡的影响。

使用集落形成实验检测细胞增殖能力,AO/PI染色和流式细胞术检测细胞凋亡和细胞周期。

3

细胞迁移检测

评估Erianin对OS细胞迁移能力的影响。

使用伤口愈合实验和Transwell迁移实验检测不同浓度Erianin处理后的细胞迁移能力。

4

铁死亡信号通路检测

验证Erianin是否通过铁死亡信号通路发挥作用。

使用谷胱甘肽检测试剂盒检测细胞内GSH水平,Western blot检测GPX4和SLC7A11蛋白表达;并使用GPX4抑制剂RSL3处理细胞,观察其对增殖、迁移和铁死亡相关蛋白的影响。

5

体内动物实验

评估Erianin在体内对骨肉瘤肿瘤生长的影响及铁死亡诱导作用。

将MG-63细胞接种于裸鼠皮下,建立移植瘤模型,腹腔注射Erianin(10 mg/kg)或生理盐水,每三天一次,共14天,随后处死小鼠,取出肿瘤称重和测量体积,并用Western blot检测肿瘤组织中GPX4和SLC7A11表达。

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
细胞增殖检测
细胞凋亡与周期检测
蛋白表达检测

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基KeyGEN BioTECHKGM12800
胎牛血清VivaCell BiosciencesC04001-050
青霉素/链霉素SolarbioP1400
MTT溶液SolarbioM1020
二甲基亚砜SolarbioD8370
结晶紫SolarbioC8407
AO/PI染色液Solarbio; ServicebioCA1143; G1021
碘化丙啶SolaibioC0080
Transwell小室BIOFILTCS003024
ErianinMCEHY-N0517
谷胱甘肽检测试剂盒BeyotimeS0055
RIPA裂解液ServicebioG4535
考马斯亮蓝ServicebioG250
抗CyclinB1抗体ServicebioGB11255
抗CDK1抗体ServicebioGB11634
抗GAPDH抗体BeyotimeAF1186
抗Bcl-2抗体AbmartT40056
抗Bax抗体ServicebioGB11690
抗Cleaved Caspase3抗体Abcamab32042
抗MMP9抗体BeyotimeAF5234
抗N-cadherin抗体AbwaysCY5015
抗E-cadherin抗体AbwaysAB3386
抗Vimentin抗体BeyotimeAF1975
抗β-Actin抗体AbwaysAB0035
抗GPX4抗体AbwaysCY6959
抗SLC7A11抗体BeyotimeAF7992
HRP标记的山羊抗小鼠IgGServicebioGB23301
HRP标记的山羊抗兔IgGServicebioGB23303
ECL化学发光试剂盒BiosharpBL520A
水合氯醛MACKLINC804539
RSL3MCEHY-100218A

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
细胞系来源和鉴定(STR鉴定匹配度≥80%),培养基成分(DMEM+10%FBS+1%双抗),培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:Materials and methods 中的 "Animals and cells" 部分
药物处理
Erianin浓度(MTT:0-160 nM,后续实验0、20、40、80 nM),处理时间24小时
阅读提示:Materials and methods 中的 "MTT assay" 和 Results 中的相关描述
细胞增殖实验
集落形成实验的细胞接种数(500个/孔),培养时间(2周),染色条件(4%多聚甲醛固定15分钟,0.1%结晶紫染色30分钟)
阅读提示:Materials and methods 中的 "Colony-formation assay" 部分
细胞迁移实验
Transwell实验细胞密度(1×10^5/mL),上室体积200 μL,下室培养基500 μL,培养时间24小时;伤口愈合实验划痕工具(20 μL枪头),处理时间24小时
阅读提示:Materials and methods 中的 "Cell migration assay" 和 "Wound healing assay" 部分
铁死亡检测
GSH检测细胞数(2×10^6),检测波长412 nm;Western blot检测GPX4和SLC7A11蛋白表达
阅读提示:Materials and methods 中的 "Determination of glutathione (GSH)" 和 "Western blot" 部分
动物实验
动物品系(Balb/c裸鼠),性别(雄性),年龄(8周),体重(15±2g),细胞接种量(1×10^7/mL,0.2 mL),Erianin剂量(10 mg/kg,腹腔注射,每三天一次),处理时间(14天)
阅读提示:Materials and methods 中的 "Model construction and grouping" 部分