水田七(车前叶裂果薯)皂苷Ⅰ通过负调控转化生长因子-β1/Smad7网络和上皮-间质转化抑制肝内转移BALB/c小鼠模型的转移

Saponin Ⅰ from Shuitianqi () inhibits metastasis by negatively regulating the transforming growth factor-β1/Smad7 network and epithelial-mesenchymal transition in the intrahepatic metastasis Bagg's Albino/c mouse model.

作者信息Lyu Meixian, Zhou Huan, Zhi Limin, Zhou Jinling, Gan Rizhi, Qin Yanping, H E Nengting, Zuo Qiqi, L I Hao, Dong Min, Liang Gang
PMID39066524
发布时间2024-08
DOI10.19852/j.cnki.jtcm.2024.04.006

实验完整度

文献包含体内动物模型(肝内转移BALB/c小鼠模型)及分子生物学检测(Western blot、ELISA、免疫组化),并进行了功能验证(转移抑制),但未包含体外细胞功能实验或机制验证。

主要模型

肝内转移BALB/c小鼠模型(HepG2细胞原位接种)

重点核对

SSPH Ⅰ给药剂量:25、50、75 mg/kg,每日1次,口服灌胃 顺铂给药剂量:2 mg/kg,每2日1次,腹腔注射 实验周期:肿瘤接种后2周开始给药,持续2周 动物分组:模型组、顺铂组、SSPH Ⅰ 25/50/75 mg/kg组,每组6只 检测指标:肝组织病理(HE染色)、TGF-β1/Smad7、EMT、MMPs、血管生成相关蛋白表达

摘要

目的:探讨水田七(车前叶裂果薯)皂苷Ⅰ(SSPH Ⅰ)对肝细胞癌(HCC)转移的影响,并阐明其潜在机制。方法:采用人肝癌细胞(HepG2)建立肝内转移BALB/c小鼠模型,然后分别给予生理盐水(每日1次)、顺铂(2 mg/kg,每2日1次)和SSPH Ⅰ(25、50和75 mg/kg,每日1次)处理。随后,我们使用一系列分子生物学技术评估了肝内转移BALB/c小鼠模型中肝脏病理学和靶蛋白表达的变化。结果:基于我们的分析,SSPH Ⅰ显著减轻了肝细胞坏死和肿瘤细胞浸润。此外,SSPH Ⅰ通过降低基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、MMP-9、CD31、CD34和血管内皮生长因子(VEGF)水平,抑制了细胞外基质(ECM)降解和血管生成。此外,SSPH Ⅰ通过抑制转化生长因子-β1(TGF-β1)/Smad7轴和上皮-间质转化(EMT)来抑制侵袭和转移,表现为TGF-β1、N-钙黏蛋白和波形蛋白表达减少,而Smad7和E-钙黏蛋白表达升高。结论:SSPH Ⅰ介导的TGF-β1/Smad7轴和EMT的负调控对于抑制HCC侵袭和转移至关重要。

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
水田七皂苷Ⅰ(SSPH Ⅰ)是否影响肝细胞癌(HCC)的转移,以及其潜在的作用机制是什么?
核心机制
SSPH Ⅰ通过负调控TGF-β1/Smad7网络并抑制上皮-间质转化(EMT),从而抑制HCC的侵袭和转移。
主要证据
在肝内转移BALB/c小鼠模型中,SSPH Ⅰ减轻了肝细胞坏死和肿瘤浸润,降低了TGF-β1、N-钙黏蛋白、波形蛋白、MMP-2、MMP-9、CD31、CD34和VEGF的表达,同时升高了Smad7和E-钙黏蛋白的表达。
研究意义
SSPH Ⅰ作为一种新型甾体皂苷,是抑制EMT和TGF-β1/Smad7网络的有前景的靶向药物,为HCC治疗提供了更多选择。

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

建立肝内转移BALB/c小鼠模型

建立模拟肝癌肝内转移的动物模型,用于评估SSPH Ⅰ的抗转移作用。

将人肝癌HepG2细胞接种至BALB/c裸鼠肝脏,建立原位肝细胞癌异种移植模型。

2

SSPH Ⅰ和顺铂处理

评估不同剂量SSPH Ⅰ的抗肿瘤转移作用,并与顺铂进行比较。

模型小鼠分为5组,分别口服生理盐水、SSPH Ⅰ(25、50、75 mg/kg/日)或腹腔注射顺铂(2 mg/kg/每2日),持续2周。

3

评估肿瘤转移和肝脏病理

观察SSPH Ⅰ对肿瘤远处转移和肝脏组织病理变化的影响。

处死小鼠后,记录脾脏和腹腔转移情况,并通过HE染色观察肝组织病理变化。

4

检测TGF-β1/Smad7信号通路蛋白表达

验证SSPH Ⅰ是否通过负调控TGF-β1/Smad7通路发挥抗转移作用。

通过Western blot、ELISA和免疫组化检测肝组织和血清中TGF-β1和Smad7蛋白的表达水平。

5

检测上皮-间质转化(EMT)标志物

验证SSPH Ⅰ是否通过抑制EMT来抑制HCC转移。

通过Western blot和免疫组化检测E-钙黏蛋白、N-钙黏蛋白和波形蛋白的表达。

6

检测细胞外基质(ECM)降解和血管生成相关蛋白

验证SSPH Ⅰ是否通过抑制ECM降解和血管生成来抑制转移。

通过Western blot、ELISA和免疫组化检测MMP-2、MMP-9、CD31、CD34和VEGF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
杜氏改良 eagle 培养基GibcoC11995500BT
胎牛血清GeminiBio900-108
青霉素-链霉素溶液SolarbioP1400-100
CO2 培养箱Thermo Fisher Scientific311
顺铂Shandong Qilu Pharmaceutical Group Co., Ltd.10030052
TGF-β1 ELISA 试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.E-EL-M0051c
MMP-2 ELISA 试剂盒Jiangsu Enzyme Link Biotechnology Co., Ltd.MMP-2-201906
MMP-9 ELISA 试剂盒Jiangsu Enzyme Link Biotechnology Co., Ltd.MMP-9-201906
VEGF ELISA 试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.E-EL-M1292c
BCA 蛋白定量试剂盒Beyotime BiotechnologyP0012S
β-肌动蛋白抗体CST4970
E-钙黏蛋白抗体CST3195S
N-钙黏蛋白抗体CST13116S
波形蛋白抗体CST5741T
TGF-β1 抗体CST3711S
Smad7 抗体PTG25840-1-AP
MMP-2 抗体CST40994S
MMP-9 抗体PTG10375-2-AP
CD31 抗体PTG28083-1-AP
CD34 抗体CST26233S
VEGF 抗体PTG19003-1-AP
山羊抗兔 IgG 二抗Abcamab97051
Odyssey CLx 成像系统LI-COR Biosciences--
TGF-β1 抗体PTG21898-1-AP
CD34 抗体Sino Biological Inc.50589-T24
GraphPad Prism 5.0 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
动物品系:BALB/c裸鼠,雄性,4周龄,体重17-22 g;细胞系:HepG2;接种方式:原位接种至肝脏;接种后给药时间:2周
阅读提示:Materials and Methods 2.2 Animals, 2.3 HepG2 cells culture, 2.4 Intrahepatic metastasis BALB/c mouse model establishment
药物处理
SSPH Ⅰ剂量:25、50、75 mg/kg,每日1次,口服;顺铂剂量:2 mg/kg,每2日1次,腹腔注射;给药周期:2周;分组:模型组、顺铂组、SSPH Ⅰ 3个剂量组,每组6只
阅读提示:Materials and Methods 2.4 Drug treatment
Western blot
抗体稀释比例及货号:β-actin (1:1000, CST 4970), E-cadherin (1:1000, CST 3195S), N-cadherin (1:1000, CST 13116S), Vimentin (1:1000, CST 5741T), TGF-β1 (1:1000, CST 3711S), Smad7 (1:500, PTG 25840-1-AP), MMP-2 (1:500, CST 40994S), MMP-9 (1:500, PTG 10375-2-AP), CD31 (1:500, PTG 28083-1-AP), CD34 (1:500, CST 26233S), VEGF (1:200, PTG 19003-1-AP)
阅读提示:Materials and Methods 2.7 Western blotting
ELISA
检测指标:TGF-β1, MMP-2, MMP-9, VEGF;试剂盒:TGF-β1 (Elabscience E-EL-M0051c), MMP-2 (Jiangsu Enzyme Link MMP-2-201906), MMP-9 (Jiangsu Enzyme Link MMP-9-201906), VEGF (Elabscience E-EL-M1292c)
阅读提示:Materials and Methods 2.6 Enzyme-linked immunosorbent assay
免疫组化
固定:4%多聚甲醛24小时;切片厚度:5 μm;抗原修复:10 mM柠檬酸盐缓冲液(pH 6.0)10分钟;封闭:5% BSA 1小时;一抗稀释比例:1:200;二抗:山羊抗兔IgG (Abcam ab97051) 30分钟;DAB显色1分钟
阅读提示:Materials and Methods 2.8 Immunohistochemistry