双酚S通过抑制多巴胺受体D2激活Akt/GSK3β致癌轴驱动乳腺癌转移

Bisphenol S drives breast cancer metastasis by inhibiting dopamine receptor D2 to activate the Akt/GSK3β oncogenic axis.

作者信息Sicheng Liu, Ping Deng, Chengmeng Liu, Huihui Hong, Qixue Zheng, Jinxian Lin, Jiayi Li, Zhulin Du, Lingling Yang, Kun Luo, Haiyan Yu, Zhengwei Liang, Zhengping Yu, Huifeng Pi, Zhou Zhou
PMID40998253
期刊J Adv Res
发布时间2026-06
DOI10.1016/j.jare.2025.09.045

实验完整度

包含体外细胞实验(迁移侵袭、转录组)、体内MMTV-Erbb2小鼠模型、临床组织芯片及数据库分析,并进行功能验证与机制验证。

主要模型

MCF-7细胞系 BT474细胞系 MMTV-Erbb2转基因小鼠 乳腺癌患者组织样本

重点核对

BPS剂量:体外0.01、0.1、1 μM处理72 h;体内50 μg/L饮水暴露19周 动物模型:6周龄雌性MMTV-Erbb2转基因小鼠 DRD2过表达:pc-DNA3.1-DRD2质粒转染及AAV9-DRD2乳腺多点皮下注射 Akt激活剂SC79(10 μM)处理8 h 转移检测:H&E染色观察肺和肝转移灶

摘要

双酚S(BPS)作为双酚A(BPA)的替代品,是一种与乳腺癌(BC)进展相关的内分泌干扰物,但其机制尚不清楚。本研究旨在通过体内和体外实验阐明BPS对乳腺癌转移影响的潜在机制。转基因MMTV-Erbb2小鼠自发发生乳腺肿瘤,口服给予BPS(50 μg/L)19周,乳腺癌细胞暴露于BPS(0、0.01、0.1或1 μM)72小时,以检测BPS暴露对乳腺癌细胞迁移和侵袭的影响。此外,我们采用转录组学、KEGG富集分析和比较毒物基因组学数据库(CTD)预测来探索BPS诱导乳腺癌转移的潜在机制。此外,我们使用组织微阵列(TMA)和公共数据库揭示DRD2在乳腺癌进展中的关键作用。结果表明,低剂量BPS(50 μg/L,约6.14 μg/kg/天)在体外和体内均促进乳腺癌转移。转录组分析确定DRD2是BPS暴露的MCF-7细胞迁移和侵袭的关键调节因子。此外,KEGG富集分析与CTD相结合表明,BPS通过激活Akt/GSK3β信号通路增强乳腺癌细胞的迁移和侵袭。重要的是,DRD2过表达明显阻断Akt/GSK3β通路,有效逆转BPS诱导的体内外乳腺癌转移。有趣的是,TMA和公共数据库分析显示,乳腺癌组织中DRD2水平显著降低,与乳腺癌组织中的p-Akt水平呈负相关,并与乳腺癌患者的不良临床特征正相关。结论:BPS暴露降低DRD2水平,激活Akt/GSK3β信号传导驱动乳腺癌转移。这些发现强调了BPS作为BPA替代品的风险,并揭示了环境内分泌干扰物在癌症进展中的作用机制。

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
BPS暴露是否促进乳腺癌转移及其潜在分子机制。
核心机制
BPS通过抑制DRD2表达,解除其对Akt/GSK3β通路的抑制,激活该通路从而促进乳腺癌转移。
主要证据
体外细胞实验显示BPS增加迁移侵袭并降低DRD2;DRD2过表达逆转BPS效应并抑制Akt/GSK3β磷酸化;体内MMTV-Erbb2小鼠中AAV-DRD2抑制BPS诱导的转移;临床样本显示DRD2低表达与预后不良相关。
研究意义
首次阐明BPS暴露与乳腺癌转移之间的机制联系,提示BPS作为BPA替代品的风险,并为DRD2作为预后标志物和治疗靶点提供依据。

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

构建BPS暴露的体外细胞模型

确定BPS对乳腺癌细胞迁移和侵袭的影响。

将MCF-7和BT474细胞暴露于不同浓度BPS(0、0.01、0.1、1 μM)72小时,进行Transwell迁移和侵袭实验。

2

构建BPS暴露的动物模型

评估低剂量BPS暴露对体内乳腺癌进展和转移的影响。

6周龄雌性MMTV-Erbb2转基因小鼠分组,BPS组给予50 μg/L BPS饮水19周,对照组正常饮水,监测肿瘤发生、体积和转移。

3

转录组学分析鉴定关键基因

探索BPS促进乳腺癌细胞迁移和侵袭的分子机制。

对BPS处理的MCF-7细胞进行RNA测序,分析差异表达基因,通过GO和KEGG富集分析,结合CTD预测,鉴定DRD2为潜在关键基因。

4

验证DRD2在BPS诱导转移中的作用

确认DRD2下调是否介导BPS促进的乳腺癌转移。

在MCF-7和BT474细胞中过表达DRD2,检测迁移、侵袭及转移标志物变化;并在动物模型中使用AAV-DRD2过表达DRD2,观察对BPS诱导转移的影响。

5

阐明下游信号通路

研究DRD2抑制BPS转移的下游机制。

通过KEGG富集分析和CTD预测发现PI3K/Akt通路,用Western blot检测Akt和GSK3β磷酸化水平,并用Akt激活剂SC79验证通路的作用。

6

临床样本验证DRD2表达与预后

评估DRD2在乳腺癌组织中的表达及其与临床病理特征和预后的关系。

用组织芯片(TMA)检测48例乳腺癌和48例乳腺纤维瘤组织中DRD2和p-Akt水平,结合TCGA等公共数据库分析DRD2表达与分期、淋巴结转移及生存的关系。

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
双酚SSigma Aldrich103,039
二甲基亚砜MedChemExpress--
SC79MedChemExpressHY-18749
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素Solarbio--
BD基质胶Corning356234
结晶紫SolarbioG1065
RIPA裂解缓冲液----
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
PVDF膜Bio-Rad--
QuickBlock™封闭液Beyotime--
ChemiDoc XRS+成像系统Bio-Rad--
RNAiso Plus试剂Takara9109
PrimeScript逆转录试剂盒TakaraRR047A
SYBR Master MixTakaraRR820A
X-tremeGENE HP转染试剂Roche6366236001
CCK-8试剂TargetMolC0005
组织固定液Boster Biological TechnologyAR1069

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MCF-7和BT474;BPS浓度(0, 0.01, 0.1, 1 μM);处理时间72 h
阅读提示:Materials and Methods: Chemical treatments and cell culture
动物实验
MMTV-Erbb2小鼠(雌性,6周龄);BPS剂量50 μg/L(约6.14 μg/kg/day)饮水暴露19周;对照组正常饮水
阅读提示:Materials and Methods: Animal experiments, Experiment 1
DRD2过表达
质粒或AAV载体;AAV9-DRD2剂量1×10^12 V.G./mL,每点10 μL,多点皮下注射;转染效率验证
阅读提示:Materials and Methods: Cell transfection; Animal experiments, Experiment 2
信号通路验证
SC79浓度10 μM,处理时间8 h;检测p-Akt、p-GSK3β
阅读提示:Result: Inhibition of DRD2 induces BPS-triggered BC metastasis via activation of the Akt/GSK3β signaling pathway; Figure 7 legend