杨梅素纳米乳增强三阴性乳腺癌异种移植裸鼠的抗肿瘤活性

Nanoemulsion of myricetin enhances its anti-tumor activity in nude mice of triple-negative breast cancer xenografts.

作者信息Preeti Sharma, Yogesh Rai, Mohammad Ahmed Khan, Anant Narayan Bhatt, Abul Kalam Najmi, Shubhra Chaturvedi, Mohd Akhtar, Anil Kumar Mishra
PMID40552278
发布时间2025-06-09
DOI10.3389/fonc.2025.1563076

实验完整度

高

包含体内TNBC异种移植瘤模型、肿瘤组织免疫印迹、肿瘤来源细胞功能实验(迁移、侵袭、增殖、克隆形成)及氧化应激和DNA损伤检测,多层证据验证机制。

主要模型

MDA-MB-231细胞系 TNBC异种移植瘤模型(BALB/c裸鼠) 肿瘤来源细胞(Tumor-derived cells)

重点核对

分组及样本量:对照组、Myricetin组、Myr-NE组,每组8只小鼠(n=8/组) 给药剂量:Myricetin 50mg/kg,Myr-NE 25mg/kg,腹腔注射,从肿瘤植入后第5天开始,持续7天 肿瘤细胞接种:皮下注射0.3x10^6个MDA-MB-231细胞于右侧胁腹 肿瘤体积测量:用游标卡尺,公式1/2(长x宽x高),至第21天 免疫印迹蛋白:检测PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT、mTOR、p-mTOR、HIF-1α、VEGFR2、MMP9等,并以β-Actin为内参

摘要

目的:杨梅素是一种天然黄酮类化合物,具有良好的抗癌特性。然而,由于其水溶性差和生物利用度低,其实际应用受到限制。为克服这些挑战,开发了基于纳米乳的杨梅素制剂,并在TNBC异种移植瘤中将其抗肿瘤功效与单独使用杨梅素进行了比较。方法:将无胸腺裸鼠随机分为三组(n=8),分别为对照组、杨梅素组(50mg/kg)和Myr-NE组(25mg/kg),并皮下植入MDA-MB-231细胞。经过7天的治疗 regimen,测量肿瘤体积长达21天,随后进行机制研究,包括肿瘤组织学和免疫印迹。对肿瘤来源细胞进行了肿瘤迁移、侵袭、细胞增殖动力学、克隆形成、氧化应激和核碎裂研究。进一步进行ANOVA检验以评估实验组之间的显著性差异。结果:与单独使用杨梅素相比,Myr-NE治疗显著减少了TNBC异种移植瘤中的肿瘤进展。与杨梅素相比,Myr-NE肿瘤来源细胞的侵袭、增殖和克隆形成能力显著降低。机制研究发现,Myr-NE治疗有效抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路和VEGFR2,同时与杨梅素相比,肿瘤发生因子如HIF-1α、Ki67和MMP9蛋白水平显著降低。Myr-NE治疗还显示氧化应激和DNA损伤增加,导致与单独使用杨梅素相比,肿瘤细胞死亡增强。结论:与我们之前在体外TNBC模型中的观察相似,本研究的发现强调杨梅素纳米乳增强了其在TNBC异种移植瘤中的抗肿瘤活性,并为更好的临床结果提供了一种有前景的药物递送策略。

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
纳米乳递送系统是否能增强杨梅素在三阴性乳腺癌异种移植瘤中的抗肿瘤活性?
核心机制
Myr-NE通过抑制VEGFR2和PI3K/AKT/mTOR信号通路,下调HIF-1α、Ki67和MMP9蛋白表达,并诱导氧化应激和DNA损伤,抑制DNA修复蛋白(RAD51和Ku70),从而增强肿瘤细胞死亡。
主要证据
在MDA-MB-231细胞异种移植瘤模型中,Myr-NE(25mg/kg)治疗显著减小肿瘤体积和重量,降低肿瘤来源细胞的迁移、侵袭、增殖和克隆形成能力,增加ROS水平、核 fragmentation和Bax/Bcl2比值,同时下调PI3K/AKT/mTOR磷酸化蛋白及VEGFR2、HIF-1α、Ki67、MMP9、RAD51和Ku70的表达。
研究意义
本研究为纳米乳递送杨梅素作为TNBC治疗的一种有前景的药物递送策略提供了临床前证据,有望改善临床结局。

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

TNBC异种移植瘤模型建立与分组处理

建立MDA-MB-231细胞异种移植瘤模型,并对比杨梅素和Myr-NE的抗肿瘤效果。

将MDA-MB-231细胞皮下注射至裸鼠体内,随机分为对照、Myricetin和Myr-NE组,进行腹腔注射给药。

2

肿瘤生长动态监测与组织学分析

评估治疗对肿瘤体积、重量和组织形态的影响。

使用游标卡尺测量肿瘤体积,至第21天;处死后称重,进行H&E染色观察组织学变化。

3

免疫印迹检测信号通路与肿瘤相关蛋白

验证Myr-NE对PAM信号通路及肿瘤相关蛋白表达的影响。

提取肿瘤组织蛋白,进行SDS-PAGE和免疫印迹,检测相关蛋白表达水平。

4

肿瘤来源细胞功能实验

验证治疗对肿瘤细胞增殖、克隆形成、迁移和侵袭能力的影响。

从各组肿瘤组织中分离细胞,进行细胞生长、CFSE增殖、克隆形成、划痕迁移和Transwell侵袭实验。

5

氧化应激、DNA损伤及细胞死亡检测

探究Myr-NE诱导的氧化应激和DNA损伤对细胞死亡的影响。

检测肿瘤来源细胞的ROS水平、核 fragmentation、AO/EB染色,以及肿瘤组织中DNA修复蛋白和凋亡相关蛋白表达。

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
高糖DMEM培养基Sigma Chemicals Co.D1152
胎牛血清Invitrogen16000-044
PI3K抗体Cell Signaling Technology4249S
磷酸化PI3K抗体Cell Signaling Technology4228
总AKT抗体Cell Signaling TechnologyC67E7
磷酸化AKT抗体Cell Signaling TechnologyS473
mTOR抗体Cell Signaling Technology2972S
磷酸化mTOR抗体Cell Signaling Technology2971S
HIF-1α抗体Cell Signaling Technology3716S
VEGFR2抗体Cell Signaling Technology2479S
MMP-9抗体Cell Signaling Technology13667S
过氧化氢酶抗体Cell Signaling Technology12980S
Bax抗体Cell Signaling Technology2772S
Bcl-2抗体Cell Signaling TechnologyMA5-11757
RAD-51抗体Cell Signaling Technology8875S
Ku70抗体Cell Signaling Technology4103S
Ki67抗体ElabsciencesE-AB-31869
β-肌动蛋白抗体BD Biosciences612657
辣根过氧化物酶标记二抗Thermo Fisher Scientific--
杨梅素Cayman Chemical Co.Item
辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯----
吐温20----
青霉素Sigma Chemicals Co.--
链霉素Sigma Chemicals Co.--
制霉菌素Sigma Chemicals Co.--
游标卡尺----
明场显微镜OlympusIX
PVDF膜MDI--
ECL化学发光检测试剂----
发光图像分析仪ImageQuant LAS 500--
Image J软件----
70μm细胞筛网Millipore--
悬挂式Millicell小室Millipore--
羧基荧光素琥珀酰亚胺酯----
酶标仪BMG LabtechVANTAstar
CM-H2DCFDA荧光探针----
DAPI----
吖啶橙----
溴化乙锭----
GraphPad Prism软件----

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
小鼠品系、年龄、体重、细胞接种量、接种部位
阅读提示:Materials and methods: Tumor study (2.6)
药物处理
给药剂量、给药途径、给药时间、给药周期
阅读提示:Materials and methods: Drug treatment procedure (2.3)
肿瘤生长评估
肿瘤体积测量频率、计算公式、观察时间点
阅读提示:Materials and methods: Tumor study (2.6) 和 Results: 3.1
免疫印迹
抗体信息、蛋白上样量、内参
阅读提示:Materials and methods: Immunoblotting (2.7) 和 Reagents and chemicals (2.1)
肿瘤来源细胞功能实验
细胞接种密度、检测时间点、CFSE浓度、侵袭实验的血清浓度
阅读提示:Materials and methods: Establishment of tumor-derived cells (2.8), In-vitro wound-healing assay, and invasion assay (2.9), Cell growth, clonogenic, and CFSE cell proliferation assay (2.10)
氧化应激与细胞死亡检测
ROS检测方法、DAPI染色、AO/EB染色浓度
阅读提示:Materials and methods: ROS, nuclear fragmentation, and Acridine orange/Ethidium bromide staining (2.11)