冬凌草甲素增强阿霉素在人骨肉瘤细胞中的抗肿瘤作用

Oridonin enhances antitumor effects of doxorubicin in human osteosarcoma cells.

作者信息Liliya Kazantseva, José Becerra, Leonor Santos-Ruiz
PMID34427908
发布时间2022-02
DOI10.1007/s43440-021-00324-1

实验完整度

中

体外细胞实验,包含细胞活力、凋亡、线粒体膜电位、ROS、蛋白表达等检测,但缺少体内模型和患者样本验证。

主要模型

Saos-2人骨肉瘤细胞系

重点核对

细胞系:Saos-2,购自ECACC (ECACC 89050205) 处理条件:2.5 µM DOX + 10 µM ORI组合,16小时处理 细胞接种密度:150,000细胞/孔(12孔板) DOX摄取实验处理时长:2小时

摘要

背景:阿霉素是骨肉瘤治疗中首选的化疗药物,但其累积给药会导致扩张型心肌病。联合治疗是减少化疗药物剂量并减轻其副作用的潜在策略。本研究旨在评估冬凌草甲素(一种来自药用植物碎米桠的天然产物)与阿霉素联合用于骨肉瘤治疗的潜力。迄今为止,尚无关于两种药物同时用于骨肉瘤治疗的报道。方法:在骨肉瘤体外模型中测试了不同剂量的冬凌草甲素和阿霉素联合给药与单药给药的比较。通过alamarBlue™和CompuSyn软件评估药物对细胞死亡的协同效应。通过流式细胞术评估早期和晚期凋亡标志物(JC-1荧光和Annexin V免疫荧光)以及活性氧的产生。使用Western blot评估抗凋亡蛋白的表达。结果:冬凌草甲素和阿霉素在骨肉瘤细胞中表现出协同细胞毒作用。在天然产物亚细胞毒性浓度存在下,细胞内阿霉素积累增加,活性氧水平升高,线粒体膜电位改变,凋亡率升高。结论:冬凌草甲素和阿霉素的联合使用可能有助于减少阿霉素的临床剂量及其危险的副作用。

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
冬凌草甲素是否能增强阿霉素在骨肉瘤细胞中的抗肿瘤效果?
核心机制
冬凌草甲素增加细胞内阿霉素积累,促进ROS产生,导致线粒体膜电位降低,激活线粒体介导的凋亡,同时下调Bcl-2和Bcl-XL抗凋亡蛋白表达。
主要证据
在Saos-2细胞中,联合用药显著增加细胞死亡、凋亡指数、ROS水平和DOX摄取,降低线粒体膜电位,Western blot显示Bcl-2和Bcl-XL水平降低。
研究意义
冬凌草甲素与阿霉素联合使用可能允许减少阿霉素的临床剂量,从而降低其副作用如心脏毒性。

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

细胞活力评估与CD50确定

确定冬凌草甲素和阿霉素在骨肉瘤细胞中的单独细胞毒性浓度(CD50)

用不同浓度DOX(0.1–10 µM)和ORI(10–40 µM)处理Saos-2细胞48小时,通过alamarBlue™测定活力。

2

联合药物协同作用评估

评估DOX和ORI联合给药是否产生协同细胞毒性

将DOX(CD50, CD50/2, CD50/10)与ORI(CD50, CD50/2, CD50/10)组合处理细胞,测定活力并计算联合指数(CI)。

3

DOX摄取分析

检测ORI是否影响细胞内DOX的积累

用2.5 µM DOX、10 µM ORI及两者联合处理Saos-2细胞2小时,通过流式细胞术检测DOX荧光。

4

凋亡及线粒体膜电位检测

检测联合处理是否诱导凋亡并改变线粒体膜电位

用DOX、ORI及联合处理16小时后,通过Annexin V-FITC/Hoechst 33258染色和JC-1染色进行流式分析。

5

ROS水平检测

评估联合处理是否增加细胞内ROS水平

用上述药物处理16小时后,使用ROS检测试剂盒通过流式细胞术测量ROS。

6

抗凋亡蛋白表达分析

检测联合处理对Bcl-2家族抗凋亡蛋白表达的影响

用DOX、ORI及联合处理16小时后,通过Western blot检测Mcl-1、Bcl-2、Bcl-XL的表达。

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
Saos-2细胞系ECACC89050205
McCoy's 5A培养基----
胎牛血清----
L-谷氨酰胺----
alamarBlue™Invitrogen--
磷酸盐缓冲液----
LS55荧光酶标仪Perkin Elmer--
CompuSyn软件ComboSyn, Inc.--
Gallios流式细胞仪Beckman Coulter--
线粒体染色试剂盒----
缬氨霉素----
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒Elabscience--
Hoechst 33258----
荧光细胞内ROS检测试剂盒----
RIPA裂解液----
抗Mcl-1抗体----
抗Bcl-2抗体----
抗Bcl-XL抗体----
抗β-actin抗体----
ECL Western印迹底物----
ChemiDoc XRS+凝胶成像系统Bio-Rad--
ImageJ软件----
Excel 16.0Microsoft--
Prism 6.0cGraphPad Software Inc.--

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:Saos-2,来源ECACC,培养条件:McCoy's 5A培养基,15%热灭活FBS,2 mM L-谷氨酰胺,37°C,5% CO2
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
药物处理
DOX浓度:2.5 µM,ORI浓度:10 µM,处理时间:16小时(凋亡等检测)或2小时(DOX摄取)
阅读提示:Results and discussion, 图3B说明,图5A说明
细胞活力检测
细胞密度:20,000细胞/孔(96孔板),处理时间:48小时,alamarBlue孵育时间:4小时,荧光检测:激发530nm,发射590nm
阅读提示:Materials and methods, Cell viability
凋亡检测
使用Annexin V-FITC/Hoechst 33258染色,替代PI,因DOX与PI在FL3通道重叠
阅读提示:Materials and methods, Apoptosis assay