香菇多糖通过结合CD133并抑制CD133/p85/p-AKT信号轴抑制结直肠癌干性

Lentinan inhibits colorectal cancer stemness by binding CD133 and suppressing the CD133/p85/p-AKT signaling axis.

作者信息Yan Liu, Lufei Yang, Junxi Liu, Zihao He, Jingyi Wang, Yu Zhang, Kaiping Wang, Jinglin Wang
PMID41451369
发布时间2025-12-10
DOI10.3389/fphar.2025.1725716

实验完整度

包含体外细胞增殖与干性实验、CD133敲低/过表达功能验证、LSPR/CETSA/分子对接结合机制验证、体内异种移植瘤模型及信号通路western blot验证。

主要模型

HCT116细胞系 SW620细胞系 SW480细胞系(CD133过表达) HCT116异种移植瘤裸鼠模型

重点核对

SLNT浓度200,400,800 μg/mL处理HCT116和SW620细胞 CD133敲低和过表达细胞系构建及体内验证 LSPR结合实验SLNT与CD133的KD值1.59×10^-7 M CETSA实验SLNT浓度1600 μg/mL处理6小时 动物实验分组及SLNT剂量1 mg/kg、5 mg/kg尾静脉注射

摘要

背景:结直肠癌(CRC)在全球癌症发病率中排名第三。癌症干细胞(CSCs)是CRC复发、转移和治疗耐药的关键驱动因素,而针对它们的治疗仍然有限。香菇多糖因其强大的免疫增强和广谱直接抗肿瘤活性而被广泛认可,然而,它是否具有抑制癌症干性的潜力尚不清楚。方法:选择CRC细胞系HCT116和SW620进行药效学研究。此外,使用肿瘤球形成和有限稀释实验评估SLNT对CRC干性的影响。通过细胞分选以及CD133敲低和过表达实验,确定了SLNT发挥抗CRC作用的关键分子靶点。为进一步阐明潜在分子机制,我们进行了局域表面等离子体共振(LSPR)、细胞热位移分析(CETSA)和分子对接模拟。此外,进行Western blot分析以验证关键信号分子。结果:我们的结果表明,香菇多糖显著抑制CRC细胞系HCT116和SW620的增殖和干性。我们确定CD133是一个关键的功能靶点,并确认了香菇多糖与CD133之间的直接结合相互作用。最后,我们揭示了香菇多糖通过抑制CRC中的CD133/磷脂酰肌醇3-激酶85 kDa调节亚基(p85)/磷酸化AKT丝氨酸/苏氨酸激酶(p-AKT)信号轴来抑制干性。结论:我们的发现不仅为香菇多糖的抗肿瘤机制提供了新的见解,突出了天然多糖在癌症治疗中的科学潜力,也为CRC的临床药物治疗提供了新的选择。

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
香菇多糖(SLNT)是否能抑制结直肠癌干性及其分子机制是什么?
核心机制
SLNT直接结合CD133蛋白并抑制其表达,从而负调控CD133/p85/p-AKT信号轴,抑制CRC细胞干性。
主要证据
SLNT显著抑制HCT116和SW620细胞的增殖和干性(肿瘤球形成和有限稀释实验),通过LSPR和CETSA证实SLNT与CD133直接结合,CD133敲低减弱SLNT的抑制效果,CD133过表达增强效果,体内异种移植瘤实验验证SLNT抑制肿瘤生长并下调p85、p-AKT表达。
研究意义
为香菇多糖作为抗CRC药物的临床应用提供新依据,并提示其与化疗联合抑制复发转移或用于MSS型CRC免疫治疗耐药的新策略。

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

SLNT对CRC细胞增殖的抑制作用

评估SLNT对CRC细胞系HCT116和SW620的细胞毒性

使用CCK-8和克隆形成实验检测SLNT处理后细胞活力和克隆形成能力。

2

SLNT对CRC干性的抑制作用

评估SLNT对CRC细胞干性特征的影响

通过肿瘤球形成和有限稀释实验评估SLNT处理后肿瘤球形成能力和球形成效率,并通过免疫荧光检测干性标志物CD133表达。

3

CD133在SLNT抗CRC效应中的功能验证

验证CD133是否为SLNT发挥抗CRC作用的关键分子靶点

通过CD133敲低和过表达实验,检测SLNT处理后细胞活力和克隆形成能力的变化;通过流式分选获得CD133-和CD133+亚群,比较SLNT对其细胞活力的影响;在体内异种移植瘤模型中比较SLNT对CD133敲低和过表达肿瘤生长的抑制作用。

4

SLNT与CD133的直接结合验证

验证SLNT是否直接结合CD133蛋白

通过LSPR检测SLNT与CD133的结合动力学,CETSA检测SLNT对CD133热稳定性的影响,免疫荧光检测SLNT与CD133的共定位,分子对接预测结合位点。

5

体内抗肿瘤效果及信号通路验证

评估SLNT在体内的抗肿瘤效果及对CD133/p85/p-AKT信号轴的影响

建立HCT116异种移植瘤模型,给予不同剂量SLNT,测量肿瘤体积和重量,通过免疫组化检测Ki67表达,通过Western blot检测肿瘤组织中p85、p-Src、p-AKT蛋白表达。

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
DMEM培养基Gibco--
McCoy's 5a培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素Gibco--
B27添加剂Invitrogen17504044
人表皮生长因子PeproTechAF-100-15-100
人成纤维细胞生长因子PeproTech100-18B-50
抗CD133抗体Abcamab278053
抗p85抗体Abcamab191606
抗磷酸化Src抗体Abcamab133460
抗磷酸化AKT抗体Cell Signaling Technology4060T
CD133/2-PE抗体Miltenyi Biotec130-112-748
结晶紫Servicebio--
重组人CD133蛋白ACROBiosystemsCD3-H82Q8
超低吸附培养板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
SLNT处理
SLNT浓度(200、400、800 μg/mL)和处理时间(48小时)
阅读提示:Materials and methods 2.1及Results 3.2
肿瘤球形成和有限稀释实验
培养基组成(DMEM/F12含2% B27、20 ng/mL hEGF、20 ng/mL bFGF),细胞接种数(1000/孔、1-1000/孔),培养时间7天
阅读提示:Materials and methods 2.3
CD133敲低/过表达细胞构建
慢病毒载体(shCD133、OECD133),嘌呤霉素筛选浓度和筛选时间
阅读提示:Materials and methods 2.5
LSPR
SLNT浓度、流速、结合和解离时间
阅读提示:Materials and methods 2.6
CETSA
SLNT浓度(1600 μg/mL)和处理时间(6小时),温度梯度设置
阅读提示:Materials and methods 2.7
动物实验
小鼠品系(BALB/c裸鼠)、周龄(5周),细胞接种量(6-9×10^6),SLNT剂量(1、5 mg/kg),给药频率(每2天一次共10次)
阅读提示:Materials and methods 2.4