坡模酸诱导非小细胞肺癌铁死亡介导的细胞死亡

Pomolic acid induces ferroptosis-mediated cell death in non-small cell lung cancer.

作者信息Wenbin Ji, Yanbin Zhang, Wenhao Ji, Hui Zhang, Biao Qin, Xiao-Liang Xing, Zaiqi Zhang
PMID40535769
发布时间2025-06-04
DOI10.3389/fphar.2025.1567942

实验完整度

包含网络药理学分析、体外细胞活力、集落形成、流式凋亡/周期、Western blot、qPCR及铁死亡标志物检测,但缺乏体内实验和类器官等独立验证。

主要模型

A549人非小细胞肺癌细胞系 H1299人非小细胞肺癌细胞系 BEAS-2B人正常肺上皮细胞

重点核对

PA浓度梯度处理A549和H1299细胞24小时,CCK-8检测细胞活力 使用铁死亡抑制剂DFO (20 μM)、Fer-1 (1 μM)、Lip-1 (200 nM)与PA共处理 Western blot检测GPX4、SLC7A11、NRF2、HO-1、ACSL4等蛋白表达 qPCR检测GPX4、SLC7A11、NRF2的mRNA表达 细胞内GSH、Fe2+、ROS、MDA水平的测定

摘要

摘要 引言 坡模酸(PA)是一种来源于翻白草(Potentilla freyniana Bornm.)的生物活性化合物,在中国侗族地区用于非小细胞肺癌(NSCLC)的姑息治疗,并有一些临床疗效的报道。然而,其具体的潜在分子机制仍不清楚。本研究旨在鉴定PA的核心靶点,并探讨其在NSCLC中的功能和潜在机制。 方法 利用网络药理学分析鉴定PA的核心靶点。使用NSCLC细胞进行体外功能研究,以探讨PA对细胞死亡和增殖的影响。检测铁死亡的标志物,包括谷胱甘肽(GSH)耗竭、铁(Fe2+)依赖性脂质过氧化和活性氧(ROS)水平升高。评估关键抗铁死亡因子(SLC40A1、SLC7A11、GPX4)和促铁死亡蛋白(ACSL4、HO-1)的蛋白表达水平。使用定量PCR(qPCR)测定负调控铁死亡的基因(GPX4、SLC7A11、NRF2)的mRNA表达水平。 结果 PA有效诱导NSCLC细胞死亡并抑制增殖。观察到铁死亡的特征性标志物,包括GSH耗竭、Fe2+依赖性脂质过氧化和ROS水平升高。SLC40A1、SLC7A11和GPX4的蛋白表达水平显著下调,而ACSL4和HO-1显著上调。GPX4、SLC7A11和NRF2的mRNA表达水平也显著降低。 讨论 这些发现表明,PA主要通过诱导铁死亡发挥其抗癌作用。关键铁死亡相关蛋白和基因的观察到的调节支持这一机制。因此,PA可能作为NSCLC治疗的有前景的治疗药物。 关键词 PA、铁死亡、NSCLC、网络药理学、铁死亡相关蛋白

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
坡模酸(PA)在非小细胞肺癌(NSCLC)中的抗肿瘤作用及其潜在分子机制是否涉及铁死亡。
核心机制
PA通过下调GPX4和SLC7A11等关键抗铁死亡因子,导致GSH耗竭和脂质过氧化积累,从而诱导铁死亡。
主要证据
体外实验显示PA抑制NSCLC细胞活力并诱导铁死亡标志物如GSH耗竭、Fe2+积累、ROS升高和MDA增加,同时下调GPX4、SLC7A11和NRF2的表达,铁死亡抑制剂可逆转PA诱导的细胞死亡。
研究意义
PA可能作为一种有前景的NSCLC治疗药物,其通过诱导铁死亡发挥抗肿瘤作用,为NSCLC治疗提供新候选药物。

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

细胞活力检测

评估PA对NSCLC细胞活力的抑制作用

使用CCK-8法检测PA处理24小时后A549、H1299和BEAS-2B细胞的活力,并计算IC50值。

2

集落形成实验

评估PA对NSCLC细胞长期增殖能力的影响

将A549和H1299细胞稀疏接种于6孔板,用PA或对照处理24小时后,每3天更换培养基,培养10天后固定、染色并计数集落。

3

细胞周期分析

检测PA对NSCLC细胞周期分布的影响

使用流式细胞术分析PA处理后A549和H1299细胞的细胞周期分布。

4

凋亡检测

评估PA诱导的细胞死亡类型

使用Annexin V-APC/PI双染结合流式细胞术检测PA处理后A549和H1299细胞的凋亡情况。

5

细胞死亡抑制剂实验

确认PA诱导的细胞死亡是否依赖于铁死亡

将A549和H1299细胞与PA及不同细胞死亡抑制剂(Nec-1、Z-VAD、CQ、DFO、Fer-1、Lip-1)共处理,检测细胞活力。

6

Western blot检测蛋白表达

检测PA对铁死亡相关蛋白表达的影响

提取PA处理后的细胞总蛋白,通过Western blot检测GPX4、SLC40A1、SLC7A11、FTH1、NRF2、HO-1、ACSL4的表达水平。

7

qRT-PCR检测mRNA表达

检测PA对铁死亡相关基因mRNA表达的影响

提取RNA并逆转录为cDNA,用qPCR检测GPX4、SLC7A11、NRF2的mRNA表达水平。

8

铁死亡标志物检测

验证PA是否诱导铁死亡特征

检测PA处理后的细胞内GSH水平、Fe2+水平、ROS水平和MDA水平。

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
验证分子表达变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基----
RPMI-1640培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
坡模酸Shanghai Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd.--
二甲基亚砜----
去铁胺MedChemExpressHY-B0988
Ferrostatin-1MedChemExpressHY-100579
坏死性凋亡抑制剂-1MedChemExpressHY-15760
Z-VAD-FMKMedChemExpressHY-16658B
氯喹MedChemExpressHY-17589A
ErastinMedChemExpressHY-15763
Liproxstatin-1MedChemExpressHY-12726
抗ACTIN抗体Abcamab179467
抗GPX4抗体MedChemExpressHY-P80450
抗FTH1抗体MedChemExpressHY-P80670
抗xCT抗体MedChemExpressHY-P80935
抗血红素加氧酶-1抗体Abcamab13248
抗SLC40A1抗体Abcamab239583
抗ACSL4抗体BiogotBS71431
抗NRF2抗体Cell Signaling12721
山羊抗兔IgG H&L (HRP)Abcamab6721
兔抗小鼠IgG H&L (HRP)Abcamab6728
CCK-8试剂盒DojindoLJ621
结晶紫溶液SolarbioG1064
Annexin V-APC/PI凋亡检测试剂盒ElabscienceA217
细胞周期检测试剂盒ElabscienceA352
RNA/蛋白提取试剂盒BeyotimeR0018M
All-in-one第一链cDNA合成试剂盒Ⅲ(含dsDNase)SevenSM135
2× SYBR Green qPCR MasterMixⅡSevenSm143
FerroOrange探针DojindoF374
DCFH-DA探针BeyotimeS0033
脂质过氧化MDA检测试剂盒BeyotimeS0131
RIPA裂解液Beyotime BiotechnologyP0013B
BCA蛋白浓度测定试剂盒Beyotime BiotechnologyP0010
增强化学发光底物试剂盒BeyotimeP0018S

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
细胞系来源、培养基、血清浓度、抗生素浓度
阅读提示:2.1 Cell culture
药物处理
PA浓度范围、处理时间、溶剂(DMSO)浓度
阅读提示:2.2 Reagents and antibodies
细胞活力检测
细胞接种密度、PA浓度梯度、处理时间、CCK-8孵育时间
阅读提示:2.5 Cell viability assay
细胞死亡抑制剂实验
抑制剂名称及浓度(Nec-1 10 μM, Z-VAD 10 μM, CQ 25 μM, DFO 20 μM, Fer-1 1 μM, Lip-1 200 nM)
阅读提示:3.3 Ferroptosis inhibitors attenuate PA-induced cell death in vitro, Figure 4
蛋白表达检测
抗体列表及稀释比例(1:1000)、蛋白上样量、SDS-PAGE凝胶浓度
阅读提示:2.2 Reagents and antibodies, 2.13 Western blotting
mRNA表达检测
引物序列、内参基因(ACTIN)、分析方法(2^-ΔΔCT)
阅读提示:2.8 QRT-PCR, Table 1
铁死亡标志物检测
检测试剂盒及操作步骤
阅读提示:2.9-2.12, Figure 6