β-榄香铜酸诱导三阴性乳腺癌细胞铁死亡和凋亡

背景:三阴性乳腺癌(TNBC)是恶性程度最高的乳腺癌,目前缺乏有效的靶向治疗,迫切需要探索具有独特靶向作用的药物来克服三阴性乳腺癌的治疗挑战。目的:本研究通过体内和体外实验评估β-榄香铜酸对三阴性乳腺癌的治疗疗效及其作用机制。方法:首先在体外培养人三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231和鼠三阴性乳腺癌细胞4T1,使用MTT法检测不同浓度的β-榄香铜酸分别对MDA-MB-231细胞和4T1细胞在24h、48h、72h的细胞活性影响。使用平板克隆实验检测β-榄香铜酸对MDA-MB-231细胞和4T1细胞增殖能力的影响。使用划痕实验、Transwell迁移与侵袭Alisertib实验检测β-榄香铜酸对MDA-MB-231细胞和4T1细胞横向、纵向迁移能力以及侵袭能力的影响。使用流式细胞术检测MDA-MB-231细胞和4T1细胞凋亡以及周期。使用Fe~(2+)试剂盒检测β-榄香铜酸处理后MDA-MB-231细胞和4T1细胞Fe~(2+)的表达水平,使用脂质过氧化相关检测试剂盒检测ROS、Lipid ROS、GSH、MDA、4-HNE,上述实验加铁死亡抑制剂Ferrostatin-1进行干预。通过Western blot检测铁死亡相关蛋白GPX4、PTGS2、SLC7A11、P53以及凋亡相关蛋白P53、Bax、Bcl-2、CaspaSurveillance medicinese3的表达情况。其次通过构建同源移植肿瘤小鼠模型来研究其体内效应。使用HE染色、免疫组化实验来验证β-榄香铜酸对体内脏器是否存在毒性反应以及发挥效应的潜在机制。结果:MTT实验和平板克隆实验结果表明β-榄香铜酸以浓度及时间依赖性的方式抑制MDA-MB-231细胞和4T1细胞的增殖活性。划痕实验、Transwell迁移与侵袭实验表明β-榄香铜酸呈浓度方式抑制MDA-MB-231细胞和4T1细胞的横向、纵向迁移能力以及侵袭能力。流式细胞凋亡以及周期实验表明β-榄香铜酸呈浓度依赖性方式诱导MDA-MB-231细胞和4T1细胞发生凋亡并且使细胞停止生长在G1期。Western blot实验表明β-榄香铜酸可上调MDA-MB-231细胞和4T1细胞的P53、Bax、Caspase3、PTGS2的表达水平,下调Bcl-2、GPX4、SLC7A11。体外研究表明β-榄香铜酸可激活乳腺癌中的铁死亡通路和凋亡通路,明显Enasidenib抑制三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231和4T1的生长并诱导细胞死亡。体内研究表明β-榄香铜酸有效抑制了同源移植肿瘤小鼠的肿瘤生长且无明显毒性。结论:本实验通过细胞实验和动物实验表明β-榄香铜酸能够诱导三阴性乳腺癌铁死亡和凋亡,并且可以在三阴性乳腺癌中发挥显著的抗肿瘤活性。