MAPK11/12/13/14(p38 MAPK)蛋白在耐多巴胺激动剂催乳素瘤中的作用

The role of MAPK11/12/13/14 (p38 MAPK) protein in dopamine agonist-resistant prolactinomas.

作者信息Shuman Wang, Aihua Wang, Yu Zhang, Kejing Zhu, Xiong Wang, Yonggang Chen, Jinhu Wu
PMID34814904
发布时间2021-11-23
DOI10.1186/s12902-021-00900-9

实验完整度

包括体内大鼠模型、体外细胞实验、siRNA敲低验证及凋亡通路检测等独立证据层级,并包含功能验证。

主要模型

雌性SD大鼠雌激素诱导催乳素瘤模型 GH3大鼠催乳素瘤细胞系(耐溴隐亭) MMQ大鼠催乳素瘤细胞系(对溴隐亭敏感)

重点核对

增殖抑制:CCK-8法测定溴隐亭对GH3和MMQ细胞活力的影响,IC50值分别为105.6 μM和57.43 μM 细胞凋亡:Annexin V-PE/7-AAD双染流式细胞术检测凋亡率 MAPK11/14敲低:siRNA转染GH3细胞,验证对PRL、NF-κB p65、Bcl2/Bax表达的影响 通路验证:DRD2拮抗剂氟哌啶醇(HAL)预处理MMQ细胞,观察对溴隐亭效应的阻断 动物模型:雌激素诱导大鼠催乳素瘤,溴隐亭剂量0.9 mg/kg灌胃,持续30天

摘要

背景:催乳素瘤是一种分泌过量催乳素的功能性垂体腺瘤。多巴胺激动剂(DAs)如溴隐亭(BRC)是催乳素瘤的一线治疗药物,但耐药率逐年增加,构成临床挑战。因此,探索催乳素瘤中溴隐亭耐药的分子机制十分紧迫。P38 MAPK通路的激活影响肿瘤的多药耐药。我们先前的研究表明,抑制MAPK14可抑制催乳素瘤的发生,但MAPK11/12/13/14(p38 MAPK)信号在耐多巴胺激动剂催乳素瘤中的作用仍不清楚。方法:建立催乳素瘤大鼠模型,以确定溴隐亭对MAPK11/12/13/14信号的影响。使用耐DA的GH3细胞和对DA敏感的MMQ细胞,通过western blot、RT-qPCR、ELISA、流式细胞术和CCK-8实验初步验证MAPK11/12/13/14在溴隐亭耐药催乳素瘤中的作用。通过siRNA转染实验进一步验证MAPK11或MAPK14对溴隐亭耐药催乳素瘤的影响。结果:在体内实验中,溴隐亭通过上调DRD2表达和下调MAPK11/12/13/14的表达水平来治疗大鼠催乳素瘤。体外实验表明,GH3细胞对溴隐亭耐药,MMQ细胞对溴隐亭敏感。溴隐亭可显著降低GH3细胞和MMQ细胞中MAPK12和MAPK13的表达。溴隐亭可显著降低MMQ中MAPK11、MAPK14、NF-κB p65和Bcl2的表达,但对GH3细胞中MAPK11、MAPK14、NF-κB p65和Bcl2无影响。此外,通过siRNA转染敲低GH3细胞中的MAPK11和MAPK14可逆转GH3细胞对溴隐亭的耐药性,氟哌啶醇(HAL)阻断了溴隐亭对MMQ细胞中MAPK14、MAPK11和PRL的抑制作用。我们的发现表明,MAPK11和MAPK14蛋白参与催乳素瘤的溴隐亭耐药。结论:溴隐亭降低催乳素瘤中MAPK11/12/13/14的表达,MAPK11和MAPK14通过调节凋亡参与催乳素瘤的溴隐亭耐药。降低MAPK11或MAPK14的表达可逆转催乳素瘤的溴隐亭耐药。

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
MAPK11/12/13/14(p38 MAPK)在耐多巴胺激动剂催乳素瘤中的作用及其机制。
核心机制
MAPK11和MAPK14通过调控细胞凋亡(涉及NF-κB p65和Bcl2/Bax通路)参与催乳素瘤的溴隐亭耐药。
主要证据
大鼠催乳素瘤模型和细胞实验(GH3、MMQ)显示溴隐亭下调MAPK11/12/13/14,siRNA敲低MAPK11或MAPK14可逆转GH3细胞耐药,并影响凋亡相关蛋白。
研究意义
MAPK11和MAPK14可能成为治疗耐多巴胺激动剂催乳素瘤的新靶点。

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

动物模型建立及体内验证

验证溴隐亭对催乳素瘤的疗效及对MAPK11/12/13/14表达的影响。

雌性SD大鼠随机分为对照组、模型组和BRC组,模型组和BRC组腹腔注射雌二醇苯甲酸酯建立催乳素瘤模型,BRC组灌胃溴隐亭,随后检测垂体重量、血清PRL、DRD2和MAPK11/12/13/14的表达。

2

耐药与敏感细胞系验证

确认GH3细胞对溴隐亭耐药、MMQ细胞对溴隐亭敏感。

用不同浓度溴隐亭处理GH3和MMQ细胞,通过CCK-8检测细胞活力,ELISA检测PRL分泌量。

3

细胞系中MAPK及凋亡相关蛋白表达比较

比较溴隐亭对耐药和敏感细胞中MAPK11/12/13/14以及凋亡信号通路蛋白的影响。

Western blot和RT-qPCR检测MMQ和GH3细胞中MAPK11/12/13/14、PRL、NF-κB p65、Bcl2、Bax的表达。

4

凋亡检测

比较溴隐亭诱导GH3和MMQ细胞凋亡的差异。

用不同浓度溴隐亭处理细胞后,通过Annexin V-PE/7-AAD双染流式细胞术检测凋亡率。

5

MAPK11和MAPK14敲低实验

验证敲低MAPK11或MAPK14是否能逆转GH3细胞的耐药性。

将MAPK11 siRNA或MAPK14 siRNA转染GH3细胞,然后用溴隐亭处理,检测PRL、NF-κB p65、Bcl2、Bax的表达。

6

DRD2介导的机制验证

验证溴隐亭是否通过DRD2调控MAPK11和MAPK14表达。

用DRD2拮抗剂氟哌啶醇预处理MMQ细胞,再用溴隐亭处理,检测DRD2、MAPK11、MAPK14和PRL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。

验证细胞功能变化
验证机制链路
评估体内效果

产品清单

实验环节名称品牌货号
甲磺酸溴隐亭MedChemExpressHY-12705A
甲磺酸溴隐亭片Gedon Richter Plc.T03029A
苯甲酸雌二醇注射液Sichuan Jinke Pharmaceutical Co., Ltd.--
抗多巴胺D2受体抗体Proteintech55084-1-AP
MAPK11抗体Proteintech17376-1-AP
MAPK12抗体Proteintech20184-1-AP
MAPK13抗体Proteintech10217-1-AP
MAPK14抗体Proteintech14064-1-AP
Bcl2抗体Proteintech26593-1-AP
Bax抗体Proteintech50599-2-lg
β-肌动蛋白抗体AffinityT0022
PRL抗体AffinityDF6506
NF-κB p65抗体AffinityBF0382
HRP标记山羊抗小鼠IgGABclonalAS003
HRP标记山羊抗兔IgGABclonalAS014
DMEM培养基Gibco--
DME/F-12(1:1)培养基HyClone--
胎牛血清Gibco--
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen--
Opti-MEM培养基Thermo Fisher Scientific--
细胞计数试剂盒-8Biosharp--
Annexin V-PE/7-AAD凋亡检测试剂盒IMeilunbioMA0220
大鼠催乳素ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R0052c
总RNA提取试剂盒OmegaR6934-1
Servicebio RT第一链cDNA合成试剂盒ServicebioG3330-100
2xSYBR Green qPCR预混液(低ROX)ServicebioG3321-05
Mx3000P实时荧光定量PCR仪Agilent Technologies--
RIPA裂解液----
蛋白酶抑制剂Roche Diagnostics--
BCA蛋白浓度测定试剂盒Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd.G2026-200T
JP-K600发光图像分析仪Shanghai Jiapeng Technology Co., Ltd.--
CMAX PLUS酶标仪Molecular Devices--
CytoFLEX流式细胞仪Beckman--
GraphPad Prism 8.0软件GraphPad Software--

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
动物模型建立
SD大鼠品系、性别(雌性)、体重(200±20 g)、雌二醇苯甲酸酯剂量(20 mg/kg)、给药频率(每5天一次)、诱导时间(50天)
阅读提示:Materials and methods: Animal models
体内给药
溴隐亭剂量(0.9 mg/kg)、给药方式(灌胃)、给药频率(每日一次)、持续时间(30天)
阅读提示:Materials and methods: Animal models
细胞培养
GH3和MMQ细胞系来源、培养基(DMEM或DME/F-12)、血清浓度(10% FBS)、培养条件(37°C,5% CO2)
阅读提示:Materials and methods: Cell culture
药物处理
溴隐亭浓度(12.5、25、50、100 μM)、处理时间(48小时)
阅读提示:Figure legends 2-4
RNA干扰
siRNA序列、浓度(MAPK14 100 nM、MAPK11 100 nM)、转染试剂(Lipofectamine 2000)、转染时间(24小时)、后处理(溴隐亭50 μM,48小时)
阅读提示:Materials and methods: RNA interference; Figure legends 5-6
凋亡检测
凋亡检测试剂盒、溴隐亭浓度(12.5、25、50 μM)、处理时间(48小时)、染色时间(15分钟)
阅读提示:Materials and methods: Apoptosis analysis; Figure legend 4
ELISA检测
样品类型(细胞上清或血清)、试剂盒、处理条件(浓度12.5-100 μM,48小时)
阅读提示:Materials and methods: ELISA
通路验证
氟哌啶醇浓度(15 μM)、预处理时间(4小时)、溴隐亭浓度(25 μM)、共处理时间(48小时)
阅读提示:Methods: Bromocriptine regulates...(结果部分); Figure legend 7