炎症细胞因子和氧化应激增强伴COVID-19相关抑郁的乳腺癌和前列腺癌患者的抗体产生

Increased inflammatory cytokines and oxidative stress enhanced antibody production in breast and prostate cancer patients with COVID-19 related depression.

作者信息Naif K Binsaleh, Subuhi Sherwani, Reem Eltayeb, Husam Qanash, Abdulrahman S Bazaid, Maryam Althobiti, Mohannad S Hazzazi, Saravanan Rajendrasozhan
PMID37153524
发布时间2023-04-11
DOI10.3389/fchem.2023.1192074

实验完整度

包含患者血清样本分析、体外DNA修饰及动物免疫实验,但缺乏体内功能验证或机制验证。

主要模型

乳腺癌患者血清样本 前列腺癌患者血清样本 正常健康对照血清样本 兔免疫模型

重点核对

患者分组:正常健康、乳腺癌、前列腺癌、乳腺癌伴抑郁、前列腺癌伴抑郁,每组15例 抑郁评估:自我评分问卷,总分除以80 血清样本:3-5 mL血液,56°C灭活补体,-80°C保存 ELISA检测:血清稀释1:100,抗原浓度5 μg/mL 统计方法:Student's t检验,p<0.05

摘要

癌症管理高度依赖于患者的免疫状态。在COVID-19大流行期间,大量人群遭受焦虑和抑郁,尤其是癌症患者。本研究分析了抑郁对大流行期间乳腺癌(BC)和前列腺癌(PC)患者的影响。检测了患者血清样本中促炎细胞因子(IFN-γ、TNF-α和IL-6)和氧化应激标志物丙二醛(MDA)及羰基含量(CC)的水平。使用直接结合和抑制ELISA检测了针对体外羟基自由基(•OH)修饰的pDNA(•OH-pDNA-Abs)的血清抗体。癌症患者的促炎细胞因子(IFN-γ、TNF-α和IL-6)和氧化应激标志物(MDA和CC水平)水平升高,并且在伴有抑郁的癌症患者中进一步显著增强,相比于正常健康(NH)个体。在乳腺癌(0.506 ± 0.063)和前列腺癌(0.441 ± 0.066)患者中检测到•OH-pDNA-Abs水平升高,而正常健康受试者中较低。血清抗体在伴有抑郁的乳腺癌患者(BCD)(0.698 ± 0.078)和伴有抑郁的前列腺癌患者(PCD)(0.636 ± 0.058)中显著升高。抑制ELISA也显示BCD(68.8% ± 7.8%)和PCD(62.9% ± 8.3%)受试者的抑制百分比显著高于BC(48.9% ± 8.1%)和PC(43.4% ± 7.5%)受试者。癌症的特征是氧化应激增强和炎症增加,这可能因COVID-19相关抑郁而加剧。高氧化应激和受损的抗氧化稳态导致DNA改变,形成新抗原,随后产生抗体。COVID-19大流行相关的抑郁需要全球范围内解决,以改善癌症患者的护理和癌症疾病管理。

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
COVID-19相关抑郁是否影响乳腺癌和前列腺癌患者的炎症状态、氧化应激水平及针对羟基自由基修饰DNA的自身抗体产生?
核心机制
抑郁加剧癌症患者的炎症反应和氧化应激,导致DNA氧化损伤形成新抗原,进而刺激产生自身抗体。
主要证据
乳腺癌和前列腺癌伴抑郁患者血清中炎症细胞因子(IFN-γ、TNF-α)和氧化应激标志物(MDA、羰基含量)显著高于非抑郁患者;直接ELISA和抑制ELISA显示针对•OH-pDNA的抗体水平在BCD和PCD中最高。
研究意义
COVID-19相关抑郁可能加剧癌症患者的免疫失衡,需全球关注以改善癌症患者护理和疾病管理。

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

临床样本收集与分组

评估癌症患者和健康对照的临床特征及抑郁状态

收集正常健康、乳腺癌、前列腺癌、乳腺癌伴抑郁和前列腺癌伴抑郁患者血清样本,进行临床和生化指标检测。

2

体外自由基修饰pDNA

生成羟基自由基修饰的pDNA并验证其结构变化

用羟基自由基处理pDNA,并通过紫外、荧光和热稳定性分析进行表征。

3

动物免疫实验

评估未修饰和修饰pDNA的免疫原性

用pDNA和•OH-pDNA免疫雌性兔子,分离IgG并检测抗体滴度和特异性。

4

检测患者血清中的自身抗体

检测癌症患者和健康对照中针对•OH-pDNA的抗体水平

使用直接结合ELISA和抑制ELISA检测血清中抗体的存在和特异性。

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。

验证样本或模型特征
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
过氧化氢Aldrich Sigma--
磷酸盐缓冲液----
过氧化氢酶Aldrich Sigma--
甘露醇Aldrich Sigma--
超氧化物歧化酶Aldrich Sigma--
IgG-碱性磷酸酶偶联物Aldrich Sigma--
细胞因子试剂盒(IL-6、IFN-γ和TNF-α)R&D Systems--
MDA ELISA试剂盒Elabscience--
Protein-A琼脂糖柱Sigma-Aldrich--
紫外分光光度计(UV-1700)Shimadzu--
荧光分光光度计(RF-5301)Shimadzu--
酶标仪(MR9600-415)Accuris--

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
样本收集
各组样本量(每组15例)、患者转移阶段、抑郁评估问卷评分方法
阅读提示:见2.3 Sera samples collection及表1
自由基修饰
pDNA浓度(1 mg/mL)、H2O2浓度(10 mM)、UV照射时间(30-45分钟)、PBS缓冲液pH 7.4
阅读提示:见2.1 Free radical modification of plasmid DNA
ELISA检测
血清稀释度(1:100)、抗原包被浓度(5 μg/mL)、抑制ELISA中抗原浓度范围(0-10 μg/mL)、孵育时间
阅读提示:见2.9 Enzyme-linked immunosorbent assay及图4、图5
氧化应激标志物检测
MDA和羰基含量检测方法(DNPH法、ELISA试剂盒),样本处理细节
阅读提示:见2.4 Detection of carbonyl compounds和2.5 Serum malondialdehyde contents