刺梨果实多糖抑制人宫颈癌细胞系增殖并诱导凋亡

Rosa roxburghii Tratt fruit polysaccharides inhibit proliferation and induce apoptosis in human cervical cancer cell line.

作者信息Huiqiong Liang, Qianqian Li, Yuxing Liao, Hongmei Huang, Wenjie Yang, Xueying Li, Guiyuan Chen, Cuixiang Zhang
PMID41815153
发布时间2026-02-28
DOI10.21037/tcr-2025-aw-2431

实验完整度

中

体外实验系统:CCK-8增殖、划痕迁移、Transwell侵袭、流式细胞术检测周期和凋亡、qRT-PCR和Western blot验证分子表达,但缺乏动物模型和临床样本验证。

主要模型

人宫颈癌HeLa细胞系

重点核对

RTFP浓度:2、4、6、8、10 mg/mL(增殖);3、6 mg/mL(其他实验) 处理时间:24、48、72小时(增殖);24、48小时(迁移和侵袭);48小时(周期和凋亡) 细胞接种密度:1×10^3细胞/孔(96孔板,增殖);1×10^5细胞/孔(6孔板,划痕);1×10^5细胞/mL(Transwell上室) 对照组设置:空白对照(仅培养基)、阴性对照(未处理细胞) 生物学重复:n=3,统计显著性:P<0.05,P<0.01

摘要

背景:宫颈癌仍然是严重威胁女性健康的主要恶性肿瘤。刺梨果实多糖(RTFP)是一种具有多种生物活性的天然提取物,可通过诱导凋亡和细胞周期阻滞等机制抑制肿瘤。然而,RTFP对宫颈癌的潜在作用及相关分子机制尚未完全阐明。因此,本研究旨在探讨刺梨来源的RTFP对人宫颈癌细胞系增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响。方法:使用Cell Counting Kit-8(CCK-8)法评估细胞活力。HeLa细胞用RTFP(2、4、6、8和10 mg/mL)处理24、48和72小时。分别用划痕愈合实验和Transwell实验评估RTFP(3和6 mg/mL)处理24和48小时后的细胞迁移和侵袭。对于细胞周期和凋亡分析,用RTFP(3和6 mg/mL)处理48小时的细胞通过流式细胞术分析。用RTFP(3和6 mg/mL)处理48小时后,通过实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和Western blot分别检测细胞周期调节因子(CDK-1和cyclin B1)和凋亡相关标志物(Bax、Bcl-2、caspase-3、caspase-8和caspase-9)的信使RNA(mRNA)和蛋白表达水平。所有实验均设三次独立重复(n=3),数据以平均值±标准差(SD)表示。结果:RTFP以时间和剂量依赖性方式抑制HeLa细胞的增殖、迁移和侵袭(P<0.01)。它诱导细胞周期阻滞于G2/M期(P<0.01),并下调CDK-1和cyclin B1的蛋白表达(P<0.05)。此外,RTFP通过调节凋亡相关蛋白促进凋亡:上调促凋亡蛋白Bax、caspase-3、caspase-8和caspase-9(P<0.05),同时下调抗凋亡蛋白Bcl-2(P<0.01)。结论:RTFP抑制HeLa细胞的增殖、迁移和侵袭,阻滞细胞周期于G2/M期,并诱导凋亡。这些体外发现初步证明了RTFP在HeLa细胞中的潜在抗宫颈癌活性,值得进一步深入研究。

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
RTFP对人宫颈癌HeLa细胞的增殖、迁移、侵袭和凋亡有何影响,其潜在分子机制是什么?
核心机制
RTFP通过下调CDK-1和cyclin B1的表达,诱导细胞周期阻滞于G2/M期;同时通过上调Bax、caspase-3、caspase-8和caspase-9,下调Bcl-2,激活内源性和外源性凋亡通路,从而发挥抗肿瘤作用。
主要证据
CCK-8实验显示RTFP以时间和剂量依赖性抑制HeLa细胞增殖(IC50为3.323 mg/mL);划痕和Transwell实验显示抑制迁移和侵袭;流式细胞术显示G2/M期阻滞和凋亡率增加;Western blot和qRT-PCR证实相关蛋白和mRNA表达变化。
研究意义
本研究首次系统揭示RTFP通过细胞周期调控和凋亡通路激活的双重机制抑制宫颈癌进展,为将RTFP开发为靶向HeLa细胞的抗宫颈癌药物提供了体外证据,并为进一步的体内研究和临床应用奠定基础。

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

RTFP提取与纯度初步评估

制备RTFP并初步检测其纯度,排除蛋白质和核酸污染。

从刺梨果实中提取多糖,采用热水提取、Sevage法除蛋白、乙醇沉淀、大孔树脂脱色、冷冻干燥获得RTFP;通过UV-Vis光谱(260-280 nm)检测蛋白质和核酸污染。

2

RTFP对HeLa细胞增殖的影响

评估RTFP对HeLa细胞活力的抑制作用,并确定后续实验的剂量。

HeLa细胞以1×10^3细胞/孔接种于96孔板,用RTFP(0、2、4、6、8、10 mg/mL)处理24、48、72小时,通过CCK-8法检测细胞活力,并计算IC50。

3

RTFP对HeLa细胞迁移和侵袭的影响

评估RTFP对HeLa细胞迁移和侵袭能力的影响。

划痕实验:HeLa细胞(1×10^5细胞/孔)在6孔板中生长至>80%融合,用RTFP(3、6 mg/mL)处理,在0、24、48小时测量划痕宽度。Transwell实验:细胞接种于包被Matrigel的上室,用RTFP(3、6 mg/mL)处理,24和48小时后计数侵袭细胞。

4

RTFP对HeLa细胞周期的影响

评估RTFP对HeLa细胞周期分布的影响。

HeLa细胞(1×10^6细胞)接种于6孔板,同步化后,用RTFP(3、6 mg/mL)处理48小时,PI染色,流式细胞仪分析细胞周期。

5

RTFP对细胞周期调节因子表达的影响

检测RTFP对CDK-1和cyclin B1在mRNA和蛋白水平表达的影响。

RTFP(3、6 mg/mL)处理HeLa细胞48小时后,qRT-PCR和Western blot分别检测CDK-1和cyclin B1的mRNA和蛋白表达。

6

RTFP对HeLa细胞凋亡的影响

评估RTFP对HeLa细胞凋亡的诱导作用。

HeLa细胞(1×10^6细胞)接种于6孔板,用RTFP(3、6 mg/mL)处理48小时,Annexin V-FITC/PI双染,流式细胞仪分析凋亡率。

7

RTFP对凋亡相关蛋白表达的影响

检测RTFP对凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2、caspase-3、caspase-8、caspase-9)表达的影响。

RTFP(3、6 mg/mL)处理HeLa细胞48小时后,Western blot检测凋亡相关蛋白的表达变化。

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。

评估细胞增殖
评估细胞迁移
评估细胞侵袭
评估细胞周期和凋亡
检测基因表达
检测蛋白表达

产品清单

实验环节名称品牌货号
氯仿Fuchen Chemical Reagent Factory--
正丁醇Fuchen Chemical Reagent Factory--
大孔树脂Macklin Biochemical Co., Ltd.--
紫外-可见分光光度计Jinghua Scientific Instrument Co., Ltd.--
MEM培养基GIBCO--
胎牛血清GIBCO--
青霉素/链霉素----
CO2培养箱Shenli Scientific Instrument Co., Ltd.--
0.22 µm滤器Millex®-GP, Merck Millipore--
96孔板NEST--
CCK-8试剂盒Med Chem Express--
酶标仪Huisong Technology Development Co., Ltd.--
6孔板NEST--
磷酸盐缓冲液Servicebio--
倒置显微镜Olympus CKX41--
ImageJ软件National Institutes of Health--
Transwell小室Corning Inc.--
Matrigel基质胶Corning Inc.--
吉姆萨染液----
胰蛋白酶Vazyme--
碘化丙啶Beyotime--
BD FACSCanto™ II流式细胞仪BD Biosciences--
Annexin V-FITC/PI试剂Beyotime--
Trizol试剂Vazyme--
HiScript III第一链cDNA合成试剂盒Vazyme--
ABI PRISM 7500序列检测系统Applied Biosystems--
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Solarbio--
SDS-PAGE凝胶电泳Solarbio--
PVDF膜Millipore--
TBST缓冲液Servicebio--
CDK-1抗体Cell Signaling TechnologyAF2515
cyclin B1抗体Cell Signaling Technology4135S
Bax抗体Cell Signaling Technology15071T
Bcl-2抗体Cell Signaling Technology5023T
caspase-3抗体Cell Signaling Technology14220S
caspase-8抗体Cell Signaling Technology4790S
caspase-9抗体Cell Signaling Technology9508S
β-actin抗体Cell Signaling Technology4967S
HRP标记的山羊抗兔二抗BeyotimeA0208
ECL化学发光液Meilunbio--

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
RTFP提取
提取批次、原料来源、提取参数(温度、时间、料液比、脱色条件)
阅读提示:Methods:Extraction of RTFP
细胞培养
HeLa细胞系来源(Pricella)、培养基(MEM+10%FBS+1%青霉素/链霉素)、培养条件(37℃、5%CO2)、RTFP母液浓度和过滤方式
阅读提示:Methods:Cell culture and treatment
细胞增殖实验
细胞接种密度(1×10^3/孔)、RTFP浓度(2-10 mg/mL)、处理时间(24、48、72小时)、CCK-8孵育时间(1小时)、检测波长(450 nm)、IC50计算(SPSS)
阅读提示:Methods:Cell proliferation assay;Figure 2;Table 2
细胞迁移实验
细胞接种密度(1×10^5/孔)、RTFP浓度(3、6 mg/mL)、处理时间(24、48小时)、划痕工具(200 μL枪头)、成像时间点和位置标记
阅读提示:Methods:Scratch assay;Figure 3
细胞侵袭实验
Transwell孔径(8 μm)、Matrigel包被、细胞密度(1×10^5/mL)、RTFP浓度(3、6 mg/mL)、处理时间(24、48小时)、固定染色条件(4%多聚甲醛15分钟,Giemsa 15分钟)
阅读提示:Methods:Transwell assay;Figure 4
细胞周期实验
血清饥饿同步化时间(12小时)、RTFP浓度(3、6 mg/mL)、处理时间(48小时)、胰酶消化条件、固定条件(75%乙醇)、PI染色条件(500 μL,37℃ 30分钟)、流式检测事件数(≥20,000)
阅读提示:Methods:Cell cycle assay;Figure 5
凋亡实验
细胞密度(1×10^6)、RTFP浓度(3、6 mg/mL)、处理时间(48小时)、Annexin V/PI染色条件(210 μL,冰上30分钟)、流式检测事件数(≥20,000)
阅读提示:Methods:Apoptosis assay;Figure 7
基因表达分析
RTFP浓度(3、6 mg/mL)、处理时间(48小时)、RNA提取方法(Trizol)、逆转录试剂盒(HiScript III)、PCR条件(95℃ 30s,40循环:95℃ 10s,60℃ 30s)、内参基因(β-actin)
阅读提示:Methods:Real-time PCR for gene expression;Table 1
蛋白表达分析
RTFP浓度(3、6 mg/mL)、处理时间(48小时)、抗体稀释比例(CDK-1、cyclin B1、Bax、caspase-3、caspase-8、caspase-9为1:1,000,Bcl-2为1:500)、内参(β-actin)、二抗稀释比(1:2,000)
阅读提示:Methods:Western blot analysis;Figures 6,8,9