【摘 要】
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目的:探讨秦皮甲素(esculin,ES)对三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)增殖的影响及其机制。方法:1.以三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞和4T1细胞为细胞模型,通过CCK-8增殖实验、克隆形成能力实验、流式细胞学周期实验检测ES对TNBC细胞的影响。2.建立4T1细胞的Balb/c荷瘤小鼠模型,成瘤后随机分组:模型组、环磷酰胺对照组、ES
【基金项目】
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项目名称:FBI-1对乳腺癌化疗敏感性的调控作用及其在化疗疗效预测中的应用价值,项目合同编号:2015GXNSFAA139204,项目来源:广西自然科学基金,项目起止时间:2015-04-01至2018-03-31;
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目的:探讨秦皮甲素(esculin,ES)对三阴性乳腺癌(triple negative breast cancer,TNBC)增殖的影响及其机制。方法:1.以三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞和4T1细胞为细胞模型,通过CCK-8增殖实验、克隆形成能力实验、流式细胞学周期实验检测ES对TNBC细胞的影响。2.建立4T1细胞的Balb/c荷瘤小鼠模型,成瘤后随机分组:模型组、环磷酰胺对照组、ES低剂量组、ES中剂量组和ES高剂量组,通过移植瘤体积和重量、苏木素-伊红染色、免疫组化等检测ES对TNBC的作用。3.基于Pharm Mapper反向药效团匹配法、Binding database和Swiss Target Prediction database筛选秦皮甲素的作用靶点,借助Dis Ge NET database筛选三阴性乳腺癌相关靶基因,将两者所得靶点取交集得到秦皮甲素作用于三阴性乳腺癌的候选靶标;通过STRING database进行候选靶标的PPI分析;DAVID数据库对候选靶标进行生物学过程以及KEGG富集分析,利用KOBAS数据库绘制候选靶点参与三阴性乳腺癌作用通路图;使用Cytoscape的Cytohubba插件进一步筛选核心靶点,蛋白免疫印迹实验验证核心靶点。结果:1.CCK-8实验结果显示,与空白组比较,28μM、56μM、112μM、225μM、450μM、900μM浓度的ES作用MDA-MB-231细胞48h后的细胞活力百分比依次为91.38±3.65、90.52±3.27、85.75±0.68、77.94±0.41、70.00±0.49和64.50±1.26(P<0.05);对于4T1细胞,各组细胞活力百分比则依次为84.58±9.11、73.75±4.23、64.37±5.08、60.10±9.46、57.51±1.99和55.18±5.62(P<0.05)。选取225、450、900μM浓度的秦皮甲素进行后续实验。与Control组相比,225、450、900μM的ES均能显著抑制MDA-MB-231细胞和4T1细胞的克隆形成能力(P<0.05)。与Control组相比,225、450、900μM的ES均能导致MDA-MB-231和4T1细胞在G1期发生细胞周期阻滞(P<0.05)。与Control组相比,MDA-MB-231细胞ES 225μM组、ES 450μM组和ES 900μM组的相对克隆形成率依次为:(62.28±4.04)%、(33.84±3.51)%和(24.57±3.61)%,;4T1细胞各组的相对克隆形成率依次为:(77.10±4.00)%、(26.21±6.03)%和(15.52±3.79)%。MDA-MB-231细胞在Control组、ES 225μM组、ES 450μM组和ES900μM组的G1期比例为:(44.34±0.36)%、(46.63±0.32)%、(61.64±1.59)%和(67.06±1.22)%;4T1细胞细胞在Control组、ES 225μM组、ES 450μM组和ES 900μM组的G1期比例依次是:(40.39±2.7)%、(49.06±2.20)%、(56.35±0.58)%和(67.28±2.02)%。2.Balb/c荷瘤小鼠模型实验结果显示,与Model组相比,CTX和ES各组小鼠移植瘤质量和体积明显降低(P<0.05);其中,CTX组移植瘤质量和体积最低(P<0.01);另外在ES各组中,EH组的小鼠移植瘤质量和体积最低(P<0.01)。HE结果显示,与Model组相比,CTX和ES各组小鼠的肝肺转移较少。IHC结果显示,与Model组相比,CTX和ES各组小鼠PCNA表达减少(P<0.01)。3.网络药理学筛选出ES预测靶标76个,其中与TNBC相关的候选靶点MAPK1、CCNE1、IL2、AR等18个。GO和KEGG分析提示这些靶点参与了氨基酸磷酸化、转录调控、端粒酶调节、有丝分裂周期的G1/S转换和MAPK活性等生物学过程;与三阴性乳腺癌最相关的信号通路分别是癌症途径、细胞周期途径、p53信号途径和PI3K-Akt通路。进一步筛选得到核心靶点为促有丝分裂蛋白激酶1(MAPK1)和细胞周期蛋白D1(cyclin D1)。Western Blot实验表明,与Control组相比,225、450、900μM的ES可以在体外抑制MAPK1、p-MAPK1、Cyclin D1和PCNA的表达(P<0.05)。结论:体外实验表明,秦皮甲素可以呈浓度-时间依赖性抑制三阴性乳腺癌的细胞活性,浓度依赖性地抑制其克隆形成能力、诱导细胞G1期阻滞。体内实验表明,秦皮甲素可以有效抑制三阴性乳腺癌皮下移植瘤的生长。通过网络药理学预测和Western Blot验证,秦皮甲素可能通过下调MAPK1和Cyclin D1的表达从而抑制三阴性乳腺癌增殖。
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