HSP60参与姜黄素的抗胶质瘤作用

HSP60 participates in the anti-glioma effects of curcumin.

作者信息Fengchen Bi, Junyan Wang, Xiaomin Zheng, Jingjing Xiao, Chai Zhi, Jinhai Gu, Yumei Zhang, Juan Li, Zhenhua Miao, Yin Wang, Yunhong Li
PMID33574907
发布时间2021-03
DOI10.3892/etm.2021.9637

实验完整度

使用U87细胞系进行体外实验,包括CCK-8、Western blotting、ELISA等方法,验证了细胞活力、蛋白表达和细胞因子分泌,但缺乏体内模型和功能验证。

主要模型

U87人神经胶质瘤细胞系

重点核对

CCM浓度:40 µM,处理24小时 细胞系:U87(胶质母细胞瘤,来源不明) 检测指标:细胞活力、HSP60、HSF-1、TLR-4、MYD88、NF-κB、iNOS、p53、caspase-3、IL-1β、IL-6、TNF-α 对照组:未处理细胞

摘要

伴侣蛋白热休克蛋白60(HSP60)在几种原发性人类肿瘤中被认为是肿瘤促进因子,它协调广泛的生存程序。姜黄素(CCM)已被公认具有多种抗癌特性,且安全性良好。我们先前的研究表明,CCM抑制细胞外HSP60的表达,后者通常由活化的小胶质细胞释放,并通过与细胞膜上的Toll样受体4(TLR-4)结合而作为炎症因子。本研究评估了CCM是否通过抑制HSP60/TLR-4信号传导对U87细胞发挥其抗神经胶质瘤作用,类似于小胶质细胞中的情况。结果表明,CCM显著抑制神经胶质瘤U87细胞的活力和侵袭能力,如Cell Counting Kit-8试验所证实。Western blotting和ELISA结果显示,CCM降低了HSP60及其转录因子热休克因子1的表达,并减少了HSP60的释放。相应地,HSP60的靶标TLR-4及其下游信号蛋白髓样分化初级反应88(MYD88)、NF-κB、诱导型一氧化氮合酶以及细胞因子IL-1β和IL-6被CCM下调。与NF-κB活化相关的凋亡因子(包括TNF-α和caspase-3)在CCM处理的U87细胞中表达水平升高,而肿瘤抑制因子p53的表达则显示降低。基于本研究结果,CCM可能通过抑制HSP60/TLR-4/MYD88/NF-κB通路并诱导肿瘤细胞凋亡,在U87细胞中发挥其抗肿瘤作用。因此,CCM可能作为神经胶质瘤临床治疗的潜在疗法。

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
姜黄素能否通过抑制HSP60/TLR-4信号通路在U87神经胶质瘤细胞中发挥抗肿瘤作用?
核心机制
CCM通过抑制HSP60及其转录因子HSF-1的表达,减少HSP60释放,进而下调TLR-4/MYD88/NF-κB信号通路,降低促炎因子IL-1β、IL-6和iNOS,上调凋亡相关蛋白caspase-3和p53,诱导肿瘤细胞凋亡。
主要证据
CCK-8实验显示CCM抑制U87细胞活力;Western blotting显示HSP60、HSF-1、TLR-4、MYD88、NF-κB、iNOS下调,caspase-3、p53上调;ELISA显示HSP60、IL-1β、IL-6释放减少,TNF-α增加。
研究意义
CCM可能通过抑制HSP60/TLR-4/MYD88/NF-κB通路发挥抗神经胶质瘤作用,HSP60可能成为治疗神经胶质瘤的潜在靶点。

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

姜黄素对U87细胞活力的影响

评估不同浓度CCM对U87细胞活力的抑制作用

使用CCK-8试剂盒检测不同浓度(10、20、40、60、80 µM)CCM处理24小时后的细胞活力,并计算IC50。

2

姜黄素对细胞形态的影响

观察CCM处理后U87细胞形态变化

用倒置显微镜观察对照组和CCM组(40 µM,24小时)的细胞形态。

3

姜黄素对HSP60/HSF-1表达和释放的影响

验证CCM是否影响HSP60及其转录因子的表达和分泌

Western blotting检测细胞中HSP60和HSF-1蛋白水平,ELISA检测培养基中HSP60水平。

4

姜黄素对TLR-4/MYD88/NF-κB通路的影响

验证CCM是否抑制TLR-4及其下游信号分子

Western blotting检测TLR-4、MYD88和NF-κB蛋白表达。

5

姜黄素对炎症因子分泌的影响

检测CCM对促炎和抗炎细胞因子分泌的影响

ELISA检测培养基中IL-1β、IL-6和TNF-α水平。

6

姜黄素对凋亡相关蛋白表达的影响

检测CCM对凋亡相关蛋白如iNOS、p53和caspase-3的影响

Western blotting检测iNOS、p53和caspase-3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
DMEM培养基Gibco220511
胎牛血清Gibco16140071
RIPA裂解液Solarbio Life SciencesR0010
细胞计数试剂盒-8BestBio ScienceBB-4202-1
姜黄素Sigma-AldrichC1386
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific23225
ECL化学发光试剂Thermo Fisher Scientific32106
一氧化氮合酶抗体Abcamab129372
NF-κB抗体Abcamab31481
HSP60抗体Enzo Life SciencesAPI-SPA-901
HSF-1抗体Enzo Life SciencesAPI-SPA-806
TLR-4抗体Cell Signaling Technology2219
MYD88抗体Cell Signaling Technology4283
p53抗体Cell Signaling Technology2524
caspase-3抗体Cell Signaling Technology9665
β-actin抗体OriGene TechnologiesTA-09
辣根过氧化物酶标记的抗小鼠二抗OriGene TechnologiesZB-2305
辣根过氧化物酶标记的抗兔二抗OriGene TechnologiesZB-2301
HSP60 ELISA试剂盒Enzo Life SciencesADI-EKS-600
IL-6 ELISA试剂盒Neobioscience TechnologyNOV-NR-E10276-1x96T
IL-1β ELISA试剂盒Neobioscience TechnologyEHC002b.96.10
TNF-α ELISA试剂盒Neobioscience TechnologyADI-901-099
免疫酶标仪Bio-Rad Laboratories--
酶标仪Bio-Rad Laboratories--

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:U87(神经胶质瘤,来源不明);培养基:DMEM添加10% FBS;培养条件:37°C,5% CO2;CCM溶剂:DMSO(1mM母液)。
阅读提示:见Materials and methods, Cell culture
细胞活力检测
细胞密度:5×10^4细胞/孔;CCM浓度:10,20,40,60,80 µM;处理时间:24小时;CCK-8孵育时间:2小时;检测波长:450 nm。
阅读提示:见Materials and methods, Cell viability assay 和Figure 1B
蛋白表达检测
蛋白上样量:20 µg;SDS-PAGE浓度:10%;转膜:PVDF膜(0.45 µm);封闭:5%脱脂奶粉,室温1小时;一抗孵育:4°C过夜;二抗孵育:室温2小时;曝光:ECL试剂。
阅读提示:见Materials and methods, Western blotting
细胞因子分泌检测
CCM浓度:40 µM;处理时间:24小时;检测指标:TNF-α, IL-6, IL-1β, HSP60;检测方法:ELISA。
阅读提示:见Materials and methods, ELISA 和Figure 5