脱氧紫草素通过失活PI3K/AKT/NF-κB通路抑制乳腺癌细胞的增殖、侵袭和肿瘤免疫微环境

Deoxyshikonin inhibits the proliferation, invasion, and tumor immune microenvironment in breast cancer cells by inactivating the PI3K/AKT/NF-κB pathway.

作者信息Shaolan Yu, Dayan Nie, Xia Guan, Lihui Shan, Xun Yu, Sanjun Guo
PMID41970322
发布时间2026-04
DOI10.4162/nrp.2026.20.2.167

实验完整度

高

包含体外细胞实验(CCK-8、流式、Transwell、WB、ELISA)、共培养实验、体内异种移植模型,并通过通路激活剂740 Y-P进行机制验证。

主要模型

MDA-MB-231细胞 BT549细胞 THP-1细胞 MDA-MB-231异种移植小鼠模型

重点核对

DSK浓度:0、1.25、2.5、5、10、20、40 μM(MCF-10A)及0、1.25、2.5、5、10、20 μM(MDA-MB-231和BT549),处理24小时 细胞凋亡检测:DSK浓度0、5、10、20、40 μM处理24小时 Transwell侵袭实验:细胞密度1×10^5,下室含20% FBS,培养24小时 体内实验:BALB/c裸鼠皮下注射1×10^6 MDA-MB-231细胞,DSK 20 mg/kg腹腔注射,每组5只,持续35天 机制验证:740 Y-P(10 μM)预处理,再与DSK处理

摘要

背景/目的:已有报道称脱氧紫草素(DSK)在多种癌症中抑制肿瘤生长,但其在乳腺癌(BC)中的作用和作用机制尚不清楚。本研究探讨了DSK在BC中的抗癌功能及其机制。材料/方法:采用人乳腺癌细胞MDA-MB-231和BT549。分别使用Cell Counting Kit-8实验和流式细胞术检测细胞活力和凋亡水平。通过Western blot分析评估凋亡相关因子(Ki-67、Bax和Bcl-2)、CD206、CD168以及参与磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/核因子(NF)-κB通路的蛋白的表达。使用Transwell实验测定细胞侵袭能力。使用酶联免疫吸附测定法检测白细胞介素(IL)-10和转化生长因子(TGF)-β的水平。使用异种移植小鼠模型评估DSK的体内功能。结果:DSK抑制MDA-MB-231和BT549细胞的增殖、增强细胞凋亡、降低细胞侵袭。DSK还降低了佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯诱导的THP-1细胞中CD206和CD168蛋白的水平以及IL-10和TGF-β的水平。DSK下调了细胞中磷酸化(p)-PI3K、p-AKT和p-NF-κB蛋白的表达。这些效应被740 Y-P(PI3K/AKT激活剂)逆转。此外,DSK显著降低了异种移植小鼠模型中的肿瘤体积和重量。DSK增加了皮下肿瘤组织中的细胞凋亡水平,并降低了Ki-67和CD206的表达。DSK还失活了PI3K/AKT/NF-κB通路蛋白。结论:DSK通过失活PI3K/AKT/NF-κB通路抑制BC细胞的增殖、侵袭和肿瘤免疫微环境,表明DSK可能是BC治疗的潜在选择。

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
DSK在乳腺癌中的抗肿瘤功能及其是否通过PI3K/AKT/NF-κB通路发挥作用的机制。
核心机制
DSK通过抑制PI3K/AKT/NF-κB通路的磷酸化失活该通路,从而抑制乳腺癌细胞的增殖、侵袭和肿瘤免疫微环境。
主要证据
体外实验显示DSK抑制MDA-MB-231和BT549细胞增殖、诱导凋亡、抑制侵袭,降低CD206、CD168、IL-10、TGF-β水平,并下调p-PI3K、p-AKT、p-NF-κB蛋白表达;740 Y-P能逆转这些效应;体内异种移植实验显示DSK减少肿瘤体积和重量,降低Ki-67和CD206表达,增加凋亡。
研究意义
DSK可能成为乳腺癌治疗的潜在治疗选择,为乳腺癌治疗提供新的思路。

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

细胞活力测定

评估DSK对乳腺癌细胞活力的影响。

使用CCK-8实验检测不同浓度DSK处理24小时后MCF-10A、MDA-MB-231和BT549细胞的活力。

2

细胞凋亡检测

评估DSK对乳腺癌细胞凋亡的影响。

使用Annexin-V/PI双染法和流式细胞术检测不同浓度DSK处理后MDA-MB-231和BT549细胞的凋亡率。

3

Western blot检测凋亡相关蛋白

评估DSK对凋亡相关蛋白表达的影响。

用Western blot检测不同浓度DSK处理后细胞中Ki-67、Bax、Bcl-2蛋白水平。

4

Transwell侵袭实验

评估DSK对乳腺癌细胞侵袭能力的影响。

将不同浓度DSK处理的MDA-MB-231和BT549细胞接种于Transwell上室,下室含20% FBS培养基,培养24小时后计数侵袭细胞。

5

共培养实验

评估DSK对肿瘤免疫微环境的影响。

将DSK处理的乳腺癌细胞上清与PMA诱导的THP-1细胞共培养,检测THP-1细胞中CD206、CD168、IL-10、TGF-β的表达。

6

通路蛋白检测

评估DSK对PI3K/AKT/NF-κB通路的影响。

Western blot检测不同浓度DSK处理或加740 Y-P后,MDA-MB-231和BT549细胞中p-PI3K、PI3K、p-AKT、AKT、p-NF-κB、NF-κB的蛋白水平。

7

体内异种移植实验

评估DSK在体内的抗肿瘤作用。

BALB/c裸鼠皮下注射MDA-MB-231细胞构建异种移植模型,随机分为sham组和DSK组,测量肿瘤体积和重量,并检测肿瘤组织中Ki-67、CD206表达、凋亡水平及PI3K/AKT/NF-κB通路蛋白。

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。

验证细胞活力
检测细胞凋亡
检测蛋白表达
评估细胞侵袭
检测细胞因子

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM/F12培养基Gibco10565-018
DMEM培养基HyCloneSH30022.01B
RPMI1640培养基Gibco31800-022
胎牛血清HyCloneSH30396.03
青霉素/链霉素HyCloneSV30010
马血清Gibco16050-122
氢化可的松Sigma-AldrichH0888
胰岛素Sigma-AldrichI9278
表皮生长因子Sigma-AldrichE-4127
脱氧紫草素ChemFaces--
二甲基亚砜Sigma-Aldrich--
740 Y-PMCEHY-P0175
CCK-8试剂BeyotimeC0038
Annexin-V/PI凋亡试剂盒BeyotimeC1062
Ki-67抗体Abcamab279653
Bax抗体Novus BiologicalsNB100-56095
Bcl-2抗体Cell Signaling Technology15071S
CD206抗体Abcamab64693
CD168抗体Abcamab124729
p-PI3K抗体Abcamab182651
PI3K抗体Abcamab302958
p-AKT抗体Abcamab278559
AKT抗体Abcamab8805
p-NF-κB抗体Abcamab76302
NF-κB抗体Abcamab32536
β-肌动蛋白抗体Abcamab8226
二抗Abcamab205719
二抗Abcamab6721
增强化学发光底物Thermo Fisher Scientific--
Transwell小室Corning3422
佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯Sigma-Aldrich--
IL-10 ELISA试剂盒NeoBioscienceEMC005.96
TGF-β ELISA试剂盒NeoBioscienceEMC107b.96
TUNEL试剂盒Absin Bioscienceabs50033
Ki-67抗体Abcamab15580
CD206抗体Abcamab64693
MCF-10A细胞ATCC--
MDA-MB-231细胞ATCC--
BT549细胞ATCC--
THP-1细胞ATCC--
BALB/c裸鼠Shanghai SLAC Laboratory Animals--
蛋白酶K----

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(ATCC),培养基类型(DMEM/F12、DMEM、RPMI1640),血清浓度(10% FBS),培养条件(37°C, 5% CO2)
阅读提示:Materials and Methods: Cell culture
CCK-8实验
细胞密度,DSK浓度(0、1.25、2.5、5、10、20、40 μM),处理时间(24h),CCK-8试剂添加量(10 μL)和孵育时间(1h)
阅读提示:Materials and Methods: Cell Counting Kit-8 (CCK-8) assay; Fig. 1 legend
细胞凋亡检测
DSK浓度(0、5、10、20、40 μM),处理时间(24h),Annexin-V/PI试剂盒使用
阅读提示:Materials and Methods: Flow cytometry analysis for apoptosis; Fig. 1E legend
Western blot
蛋白提取和定量,抗体稀释比例(如Ki-67 1:600, Bax 1:1000等),ECL显色
阅读提示:Materials and Methods: Western blot (WB); Fig. 1F, 3, 4A, 5H legends
Transwell侵袭实验
细胞密度(1×10^5),上室体积(100 μL),下室FBS浓度(20%),培养时间(24h),染色方法(0.1%结晶紫)
阅读提示:Materials and Methods: Transwell assay; Fig. 2A, 4D legend
共培养实验
PMA浓度(100 nM)处理THP-1 48小时,DSK处理浓度(0、5、10、20 μM),共培养时间(48小时)
阅读提示:Materials and Methods: Co-culture experiment; Fig. 2B, 4F legend
ELISA
细胞因子IL-10和TGF-β检测,试剂盒(NeoBioscience EMC005.96和EMC107b.96)
阅读提示:Materials and Methods: Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)
动物实验
小鼠品系(BALB/c雌性裸鼠,4-6周龄),细胞注射数量(1×10^6),分组(sham和DSK组,每组5只),给药剂量(20 mg/kg DSK),给药方式(腹腔注射),实验周期(35天),肿瘤体积计算公式
阅读提示:Materials and Methods: Construction of xenograft mouse model; Fig. 5 legend
免疫组化
固定和包埋方法,一抗稀释(Ki-67 1:1000, CD206 1:200),显色方法
阅读提示:Materials and Methods: Immunohistochemistry; Fig. 5E, F legend
TUNEL实验
组织切片处理,蛋白酶K浓度(2 mg/mL)和孵育时间(30 min),TUNEL试剂盒(abs50033)的使用
阅读提示:Materials and Methods: Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL); Fig. 5G legend
统计分析
统计学方法(Student's t-test或one-way ANOVA),显著性水平(P < 0.05)
阅读提示:Materials and Methods: Statistical analysis; Figure legends