补骨脂酚与顺铂通过诱导ACSL4介导的铁死亡在胃癌中发挥协同抗肿瘤作用

The synergistic antitumor effects of psoralidin and cisplatin in gastric cancer by inducing ACSL4-mediated ferroptosis.

作者信息Ling Yao, Jinhua Yan, Lihong Gan, Li Zheng, Peng Liu, Ling Lei, Yaqin Huang
PMID41188993
期刊Hereditas
发布时间2025-11-04
DOI10.1186/s41065-025-00591-5

实验完整度

包含体外细胞实验、体内裸鼠移植瘤模型、铁死亡功能验证(Fer-1和Erastin)、分子 docking 和CETSA等多层级验证。

主要模型

MKN-45胃癌细胞系 HGC-27胃癌细胞系 BALB/c裸鼠移植瘤模型

重点核对

细胞处理浓度:PSO (0-160 µM),DDP (0-18 µM) 体内给药剂量:PSO (15 mg/kg),DDP (3 mg/kg) 铁死亡抑制剂Fer-1浓度:0.5 µM 铁死亡诱导剂Erastin浓度:10 µM 动物实验伦理批准号:2022011-007

摘要

目的:顺铂(DDP)是治疗胃癌(GC)的主要化疗药物。然而,DDP相关的副作用和耐药性限制了其临床应用。补骨脂酚(PSO)是补骨脂的主要提取物,具有抗肿瘤作用。本研究旨在探讨PSO和DDP在胃癌中的抗肿瘤功能及机制。方法:用PSO(2.5至120 µM)和/或DDP处理胃癌细胞(HGC-27和MKN-45细胞)。采用CCK-8实验、集落形成实验和EdU染色检测细胞增殖。通过Transwell实验检测细胞迁移和侵袭。在裸鼠体内进行实验,分析PSO和DDP对肿瘤生长的影响。进行H&E染色检测器官和肿瘤组织的组织病理学变化。检测铁死亡相关指标,包括GSH、MDA、Fe2+水平。通过Western blotting检测ACSL4、GPX4、AIFM2和SLC7A11的表达。结果:PSO在体内外均能抑制GC细胞的增殖、迁移、侵袭和生长。PSO对器官无明显毒性作用,并减轻了DDP介导的肝、肾损伤。PSO和DDP联合使用表现出增强的抑制作用。PSO和DDP能显著促进GC细胞铁死亡。此外,PSO促进了ACSL4的表达,抑制了GPX4、AIFM2和SLC7A11的表达。结论:PSO和DDP联合通过诱导ACSL4介导的铁死亡对GC细胞具有协同抗肿瘤作用。PSO可能作为一种无毒佐剂,增强DDP的疗效并减少其副作用。

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
PSO能否增强DDP对胃癌的抗肿瘤作用,其机制是否涉及铁死亡?
核心机制
PSO与DDP联合通过上调ACSL4并抑制GPX4、AIFM2和SLC7A11,诱导胃癌细胞铁死亡。
主要证据
体外实验显示PSO和DDP抑制GC细胞增殖、迁移和侵袭,并促进铁死亡;体内实验显示联合用药显著抑制肿瘤生长,且减轻DDP肝肾毒性。
研究意义
PSO可能作为无毒佐剂增强DDP疗效并减轻其副作用,为胃癌的辅助治疗提供潜在策略。

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

体外增殖抑制实验

评估PSO和DDP单独及联合对胃癌细胞增殖的影响

用不同浓度PSO(0-160 µM)和/或DDP处理MKN-45和HGC-27细胞,通过CCK-8、EdU和集落形成实验检测细胞增殖。

2

体外迁移和侵袭实验

检测PSO和DDP对胃癌细胞迁移和侵袭能力的影响

用PSO(5 µM)和/或DDP(3 µM)处理细胞,通过伤口愈合和Transwell实验检测迁移和侵袭。

3

体内肿瘤生长实验

验证PSO和DDP联合对体内肿瘤生长的抑制作用及毒性

将MKN-45细胞皮下注射至裸鼠,建立移植瘤模型,随机分组给药,测量肿瘤体积和重量,并通过H&E染色和IHC评估器官损伤及Ki67/TUNEL。

4

铁死亡指标检测

评估PSO和DDP对胃癌细胞铁死亡的影响

检测GSH、MDA、LDH和Fe2+水平,并用FerroOrange染色观察细胞内Fe2+;用Western blot检测GPX4、AIFM2、SLC7A11表达。

5

靶点验证实验

验证PSO与ACSL4的直接结合及其对ACSL4表达的影响

通过分子对接预测PSO与ACSL4、CBS、GPX4的结合,并用CETSA验证PSO与ACSL4的结合,Western blot检测ACSL4和CBS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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基Gibco--
胎牛血清Invitrogen--
胰蛋白酶HyClone--
补骨脂酚MedChemExpressHY-N0232
Ferrostatin-1MedChemExpressHY-100579
ErastinMedChemExpressHY-15763
CCK-8试剂盒DojindoCK04
EdU溶液Yeason40278ES25
Transwell小室Corning3422
基质胶BD356234
GSH检测试剂盒BeyotimeS0053
MDA检测试剂盒BeyotimeS0131S
LDH检测试剂盒BeyotimeC0018S
Fe2+检测试剂盒ElabscienceE-BC-F101
FerroOrangeDojindoF374
RIPA裂解液Roche--
PVDF膜Millipore--
GPX4抗体Proteintech30388-1-AP
AIFM2抗体Proteintech20886-1-AP
SLC7A11抗体Abcamab307601
ACSL4抗体Abcamab155282
CBS抗体Abcamab313382
β-actin抗体Abcamab8226
Ki-67抗体Abcamab16667
TUNEL抗体Abcamab206386
ALT检测试剂盒ElabscienceE-BC-K235-S
AST检测试剂盒ElabscienceE-BC-K236-M
BUN检测试剂盒ElabscienceE-BC-K183-M
肌酐检测试剂盒ElabscienceE-BC-K188-M

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:MKN-45和HGC-27;培养条件:RPMI-1640+10%FBS;PSO浓度范围:0-160 µM;DDP浓度:0-18 µM;处理时间:24小时
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and treatment
体外增殖实验
CCK-8检测波长:450 nm;细胞接种密度:1×10^3 cells/well;EdU处理时间:24小时;集落形成实验处理时间:7天培养后处理,再培养5天
阅读提示:Materials and methods: Cell counting kit-8 assay, Colony formation assay, Edu assay
体外迁移和侵袭实验
PSO浓度:5 µM;DDP浓度:3 µM;处理时间:24小时;细胞接种密度:5×10^4 cells/well(Transwell)
阅读提示:Materials and methods: Wound healing assay, Transwell assay
体内实验
动物模型:BALB/c裸鼠;细胞接种量:2×10^6 cells;PSO剂量:15 mg/kg灌胃;DDP剂量:3 mg/kg腹腔注射;给药频率:隔天一次;肿瘤体积测量:每3天一次;伦理批准号:2022011-007
阅读提示:Materials and methods: Xenograft experiments in nude mice
铁死亡指标检测
GSH、MDA、LDH检测试剂盒;Fe2+检测试剂盒;FerroOrange染色;处理时间:24小时;Fer-1浓度:0.5 µM;Erastin浓度:10 µM
阅读提示:Materials and methods: GSH, MDA, and LDH assays, Analysis of Fe2+ levels
蛋白表达检测
抗体信息:GPX4、AIFM2、SLC7A11、ACSL4、CBS、β-actin;蛋白上样量:20 µg;电泳条件:100V, 2小时
阅读提示:Materials and methods: Western blot (WB)