El presente protocolo describe una estrategia integral para evaluar la acción farmacológica y el mecanismo del salidrósido en la inhibición de la proliferación y migración de células MCF-7.
Artículo de método
El presente protocolo describe una estrategia integral para evaluar la acción farmacológica y el mecanismo del salidrósido en la inhibición de la proliferación y migración de células MCF-7.
El salidrósido (Sal) contiene actividades farmacológicas anticancerígenas, antihipóxicas y antiinflamatorias. Sin embargo, sus mecanismos subyacentes contra el cáncer de mama solo se han dilucidado de manera incompleta. Por lo tanto, este protocolo pretendía decodificar el potencial de Sal en la regulación de la vía PI3K-AKT-HIF-1α-FoxO1 en la proliferación maligna de células MCF-7 de cáncer de mama humano. En primer lugar, se evaluó la actividad farmacológica de la Sal frente a MCF-7 mediante ensayos de CCK-8 y scratch celular. Además, la resistencia de las células MCF-7 se midió mediante ensayos de migración e invasión de Matrigel. Para los ensayos de apoptosis y ciclo celular, las células MCF-7 se procesaron en pasos con anexina V-FITC/PI y kits de detección de tinción de ciclo celular para análisis de citometría de flujo, respectivamente. Los niveles de especies reactivas de oxígeno (ROS) y Ca2+ se examinaron mediante tinción de inmunofluorescencia DCFH-DA y Fluo-4 AM. Las actividades de Na+-K+-ATPasa y Ca2+-ATPasa se determinaron utilizando los kits comerciales correspondientes. Los niveles de expresión de proteínas y genes en la apoptosis y la vía PI3K-AKT-HIF-1α-FoxO1 se determinaron mediante análisis de Western blot y qRT-PCR, respectivamente. Encontramos que el tratamiento con Sal restringió significativamente la proliferación, migración e invasión de las células MCF-7 con efectos dependientes de la dosis. Mientras tanto, la administración de Sal también obligó drásticamente a las células MCF-7 a sufrir apoptosis y detención del ciclo celular. Las pruebas de inmunofluorescencia mostraron que Sal estimuló de forma observable la producción de ROS y Ca2+ en las células MCF-7. Otros datos confirmaron que Sal promovió los niveles de expresión de las proteínas proapoptóticas, Bax, Bim, caspasa-9/7/3 escindida y sus genes correspondientes. Consistentemente, la intervención de Sal redujo de manera prominente la expresión de las proteínas Bcl-2, p-PI3K/PI3K, p-AKT/AKT, mTOR, HIF-1α y FoxO1 y sus genes correspondientes. En conclusión, la sal se puede utilizar como un compuesto potencial derivado de hierbas para tratar el cáncer de mama, ya que puede reducir la proliferación, migración e invasión maligna de las células MCF-7 al inhibir la vía PI3K-AKT-HIF-1α-FoxO1.
Como uno de los cánceres más comúnmente diagnosticados y las neoplasias malignas más comunes, las últimas estadísticas indican que en 2020 surgieron 2,3 millones de casos de cáncer de mama en todo el mundo, lo que representa el 11,7% de todos los casos de cáncer1. Los síntomas comunes del cáncer de mama incluyen sensibilidad y hormigueo en los senos, bultos y dolor en los senos, secreción del pezón, erosión o piel hundida y agrandamiento de los ganglios linfáticos axilares 1,2. Y lo que es aún más alarmante, el número de nuevos casos y la incidencia general del cáncer de mama siguen aumentando a un ritmo abrumador cada año, y representan el 6,9% de las muertes relacionadas con el cáncer1. En la actualidad, la intervención del cáncer de mama sigue siendo principalmente quimioterapia, cirugía, radioterapia y tratamiento integral. A pesar de que el tratamiento puede reducir eficazmente la tasa de recurrencia y la tasa de mortalidad de los pacientes, la aplicación del tratamiento a largo plazo a menudo causa la aparición de multirresistencia, pérdida de cabello en grandes áreas, náuseas y vómitos, y una grave carga mental y psicológica 2,3. En particular, el riesgo potencial de metástasis de múltiples órganos por cáncer de mama también obliga a las personas a buscar nuevas fuentes herbales de terapia farmacológica 4,5.
La señalización mediada por la fosfoinositida 3 quinasa (PI3K) está implicada en el crecimiento, la proliferación y la supervivencia del cáncer de mama a través del empalme que afecta a la expresión de múltiples genes6. Como proteína de detección de señales aguas abajo de PI3K, numerosas evidencias sugieren que la proteína quinasa B (AKT) podría acoplarse con la proteína diana de rapamicina en mamíferos (mTOR) para aumentar aún más el cáncer de mama 7,8,9. Además, también se ha afirmado que la desactivación de la señalización de PI3K/AKT/mTOR es un componente clave en los fármacos que inhiben la proliferación maligna y estimulan la apoptosis en el cáncer de mama10,11,12. Es bien sabido que la hipoxia extrema en el microambiente tumoral obliga a un aumento masivo del factor 1 alfa inducible por hipoxia (HIF-1α), lo que empeora aún más la progresión del cáncer de mama13,14,15. Paralelamente, la estimulación de AKT también conduce a una acumulación excesiva de HIF-1α, limitando la apoptosis en muestras de cáncer de mama16,17. Curiosamente, se ha confirmado que la activación de la señalización PI3K-AKT-HIF-1α está involucrada en la progresión patológica y la metástasis en una variedad de cánceres, incluidos el cáncer de pulmón18, el cáncer colorrectal19, el cáncer de ovario20 y el cáncer de próstata21. Además de ser orquestada por HIF-1α, la sobreexpresión del factor de transcripción de cabeza bifurcada 1 (FoxO1) también es desencadenada por la estimulación de la señalización AKT, que promueve la detención del ciclo y la inhibición de la apoptosis en las células de cáncer de mama22,23. En conjunto, la evidencia sólida anterior sugiere que la inhibición de la cascada de señalización PI3K-AKT-HIF-1α-FoxO1 puede ser una nueva diana potencial para el tratamiento farmacológico en el cáncer de mama.
Se ha demostrado ampliamente que el salidrósido (Sal) ejerce actividades anticancerígenas 24,25, antihipoxia26,27,28,29 y potenciadoras del sistema inmunológico30. Es un polvo de color marrón claro o marrón que es fácilmente soluble en agua, es un tipo de glucósido feniletanoide y tiene una fórmula de estructura química de C14H 20 O7 y un peso molecular de300.331,32. Las investigaciones farmacológicas modernas han demostrado que la Sal puede promover la apoptosis de las células cancerosas gástricas al restringir la señalización PI3K-AKT-mTOR24. Otras evidencias también sugieren que la supresión de la señalización de PI3K-AKT-HIF-1α por el tratamiento con Sal puede contribuir a la apoptosis de las células cancerosas al mejorar su sensibilidad a los agentes quimioterapéuticos25. La evidencia también sugiere que la Sal restringe la migración e invasión celular y causa la detención del ciclo al promover la apoptosis en las células MCF-7 del cáncer de mama humano33,34. Sin embargo, queda por ver si Sal puede regular la señalización de PI3K-AKT-HIF-1α-FoxO1 e inhibir la proliferación maligna de las células MCF-7. Por lo tanto, este protocolo tuvo como objetivo explorar los efectos de Sal en la migración, invasión, ciclo celular y apoptosis de las células MCF-7 a través de la vía PI3K-AKT-HIF-1α-FoxO1. Las estrategias de investigación integradas que comprenden experimentos convencionales, de bajo costo e independientes, como las evaluaciones de migración e invasión celular, la apoptosis y la detección del ciclo celular por citometría de flujo, la determinación de especies reactivas de oxígeno (ROS) y fluorescencia de Ca2+, etc., pueden proporcionar una referencia para el diseño general de experimentos para la investigación anticancerígena con la medicina herbal tradicional. El proceso experimental de este estudio se muestra en la Figura 1.
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Las células MCF-7 utilizadas para el presente estudio se obtuvieron de una fuente comercial (ver Tabla de Materiales).
1. Cultivo celular
2. Ensayo de viabilidad celular
NOTA: Para más detalles sobre este procedimiento, véase un informe anterior27.
3. Migración e invasión celular
NOTA: Para más detalles sobre este procedimiento, véase un informe anterior35.
4. Evaluación de la actividad de Na+-K+-ATPasa y Ca 2+-Mg2+-ATPasa
5. Análisis por citometría de flujo de la apoptosis y el ciclo celular
NOTA: Para más detalles sobre este procedimiento, sírvase consultar un informe anterior31.
6. Tinción de fluorescencia DCFH-DA y Fluo-4 AM
NOTA: Para más detalles sobre este procedimiento, véase un informe anterior29.
7. Western blot
8. qRT-PCR
9. Análisis estadístico
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Efectos de la sal en la inhibición del exceso de proliferación y el retraso de la cicatrización de heridas en células MCF-7
Para probar el potencial de la Sal contra el cáncer de mama, primero probamos sus propiedades anticancerígenas mediante ensayos de toxicidad de proliferación celular y arañazos de la línea celular MCF-7 de cáncer de mama humano. Estas células se co-incubaron con una serie de concentraciones de Sal (5-320 μM) durante 24 h, y la proliferación celular se evaluó mediante un ensayo CC...
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El cáncer de mama afecta a personas de todas las edades y causa una carga física y mental incalculable y una gran presión económica1. El cáncer de mama, con su creciente morbilidad y mortalidad cada año, también ha atraído la atención mundial en cuanto a la búsqueda de terapias compuestas eficaces a base de hierbas más allá de los tratamientos convencionales 4,5. De manera prometedora, una gran cantidad de evidencia ha revelado los efectos...
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Los autores no tienen nada que revelar.
Este trabajo contó con el apoyo de la Comisión de Salud de la Provincia de Sichuan (120025).
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| 1% penicilina/estreptomicina | HyClone | SV30010 | |
| anticuerpo AKT | ImmunoWay Biotechnology Company | YT0185 | |
| Annexin V-FITC/PI kit | MultiSciences Biotech Co., Ltd. | AP101 | |
| Lector automático de microplacas | Molecular Devices | SpectraMax iD5 | |
| Bax anticuerpo | Cell Signaling Technology, Inc. | #5023 | |
| Kit BCA | Biosharp Life Sciences | BL521A | |
| Bcl-2 anticuerpo | Tecnología de señalización celular, Inc. | #15071 | |
| Tecnología de señalización celular | de anticuerpos Bim | #2933 | |
| Ca2+– Kit de ensayo de ATPasa | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A070-4-2 | |
| Kit de recuento de células-8 | Biosharp Life Sciences | BS350B | |
| Kit de tinción del ciclo celular | MultiSciences Biotech Co., Ltd. | CCS012 | |
| tecnología de señalización celular de caspasa-3 escindida | , Inc. | #9661 | |
| de caspasa-7 escindida | , Inc. | #8438 | |
| tecnología de señalización celular caspasa-9 escindida | , Inc. | #20750 | |
| Solución de violeta cristalina | Beyotime Biotechnology | C0121 | |
| DMEM medio de cultivo de alta glucosa | Servicebio Technology Co., Ltd. | G4510 | |
| Clorhidrato de doxorrubicina | MedChemExpress | HY-15142 | |
| ECL solución quimioluminiscente | Biosharp Life Sciences | BL520B | |
| Suero fetal bovino | Procell Life Science & Tecnología Co., Ltd. | 164210 | |
| Citómetro de flujo | BD | FACSCanto ![]() | |
| Fluo-4 AM | Beyotime Biotechnology | S1060 | |
| FoxO1 anticuerpo | ImmunoWay Biotechnology Company | YT1758 | |
| Cabra anti-conejo anticuerpo secundario IgG | MultiSciences Biotech Co., Ltd. | 70-GAR0072 | |
| GraphPad Prism software | La Jolla | Versión 6.0 | |
| HIF-1α anticuerpo | Affinity Biosciences | BF8002 | |
| Línea celular de cáncer de mama humano MCF-7 | Procell Ciencias de la vida & Tecnología Co., Ltd. | CL-0149 | |
| Tampón de carga | Biosharp Life Sciences | BL502B | |
| LY294002 | MedChemExpress | HY-10108 | |
| Matrigel | Thermo | ||
| anticuerpo mTOR | Servicebio Technology Co., Ltd. | ||
| Na+– K+– Kit de ensayo de ATPasa | Nanjing Jiancheng Instituto de Bioingeniería | A070-2-2 | |
| Microscopio óptico | Olympus | IX71PH | |
| anticuerpo p-AKT | ImmunoWay Biotechnology Company | YP0006 | |
| PI3K anticuerpo | Servicebio Technology Co., Ltd. | ||
| anticuerpo p-PI3K | Affinity Biosciences | AF3241 | |
| Sistema cuantitativo de imágenes Western blot | Touch Image Pro | eBlot | |
| Transcripción inversa primer hilo Kit de síntesis de ADNc | Servicebio Technology Co., Ltd. | El kit de ensayo G3330-100 | |
| ROS | Beyotime Biotechnology | S0033S | DCFH-DA sonda de fluorescencia se incluye aquí |
| Salidroside | Chengdu Herbpurify Co., Ltd. | H-040 | |
| Kit SDS-PAGE | Servicebio Technology Co., Ltd. | G2003-50T Kit | |
| aislamiento de ARN total | Foregene | RE-03014 | |
| Tripsina | HyClone | SH30042.01 | |
| β-actina | Affinity Biosciences | AF7018 |
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