Inhibitory Effect of Magnolol Analogue CT2-3 on Colon Cancer Cells and Its Mechanism

Xiao-fei HUANG; Zi-de CHEN; Cheng TAO; Jian CHEN

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20202122

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Inhibitory Effect of Magnolol Analogue CT2-3 on Colon Cancer Cells and Its Mechanism

Pharmacology | 更新时间：2020-12-10

- Inhibitory Effect of Magnolol Analogue CT2-3 on Colon Cancer Cells and Its Mechanism
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 26, Issue 23, Pages: 113-119(2020)
- 作者机构：
  
  1.广州中医药大学基础医学院，广州 510006
  2.暨南大学中西医结合博士后流动站，广州 510632
  3.深圳市老年医学研究所，广东深圳 518020
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20202122
  CLC： R22;R242;R2-031;R285.5
- Received：31 March 2020，
  
  Published Online：20 August 2020，
  
  Published：05 December 2020
- 稿件说明：
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黄小飞,陈子德,陶成等.厚朴酚衍生物CT2-3对结肠癌细胞的抑制作用及其机制[J].中国实验方剂学杂志,2020,26(23):113-119.

HUANG Xiao-fei,CHEN Zi-de,TAO Cheng,et al.Inhibitory Effect of Magnolol Analogue CT2-3 on Colon Cancer Cells and Its Mechanism[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2020,26(23):113-119.
黄小飞,陈子德,陶成等.厚朴酚衍生物CT2-3对结肠癌细胞的抑制作用及其机制[J].中国实验方剂学杂志,2020,26(23):113-119. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20202122.

HUANG Xiao-fei,CHEN Zi-de,TAO Cheng,et al.Inhibitory Effect of Magnolol Analogue CT2-3 on Colon Cancer Cells and Its Mechanism[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2020,26(23):113-119. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20202122.

摘要

目的

研究厚朴酚衍生物CT2-3对结肠癌细胞的抑制作用及其机制，为CT2-3在治疗结肠癌中的应用奠定基础。

方法

体外培养SW480和LoVo细胞，不同浓度（10，20，40，80 μmol·L

-1

）CT2-3和厚朴酚分别干预24，48 h，采用细胞增殖-毒性检测（CCK-8）法检测CT2-3和厚朴酚对结肠癌细胞增殖的影响；采用平板克隆形成实验检测CT2-3对结肠癌细胞克隆形成能力的影响；进一步采用流式细胞术和蛋白免疫印迹法（Western blot）检测CT2-3对结肠癌细胞凋亡和DNA损伤标志物磷酸化组蛋白H2AX（

H2AX）蛋白表达的影响；采用活性氧（ROS）试剂盒检测CT2-3对结肠癌细胞内ROS产生的影响；最后用实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测CT2-3对结肠癌细胞内线粒体凋亡相关基因B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）和Bcl-2相关X基因（Bax）表达的影响。

结果

给药24，48 h，厚朴酚对两株结肠癌细胞SW480和LoVo的半数抑制浓度（IC

）均

80 μmol·L

-1

，CT2-3对SW480细胞的IC

分别为（54.59±1.73） μmol·L

-1

和（29.82±1.13） μmol·L

-1

，对LoVo细胞的IC

分别为（66.68±2.11） μmol·L

-1

和（46.70±1.81） μmol·L

-1

；与空白组比较，CT2-3（20，40 μmol·L

-1

）组结肠癌细胞克隆形成能力显著下降（

0.01），且呈浓度依赖性。CT2-3组凋亡细胞显著增加（

0.01），

H2AX蛋白相对表达显著增加（

0.01）；CT2-3组细胞内ROS水平显著增加（

0.01）；CT2-3组细胞Bcl-2 mRNA相对表达显著下调（

0.01），Bax mRNA相对表达显著上调（

0.01）。

结论

CT2-3对结肠癌细胞具有显著抑制作用，其机制可能是通过激活Bcl-2/Bax信号通路使线粒体功能受损，促进ROS的产生，进一步诱导DNA损伤，从而导致结肠癌细胞凋亡。

Abstract

Objective

To study the anti-colon cancer effect and mechanism of magnolol analogue CT2-3， in order to lay a foundation for the application of CT2-3 in anti-colon cancer area.

Method

Colon cancer cells SW480 and LoVo were cultured

in vitro

. Different concentrations （10， 20， 40， 80 μmol·L

-1

） of CT2-3 and magnolol were used to stimulate colon cancer cells for 24， 48 h. The effect of CT2-3 and magnolol on the cell viability of colon cancer cells was detected by cell counting kit （CCK-8）. Colony formation assay was used to detect the colony formation capacity of CT2-3 on colon cancer cells. Flow cytometry and Western blot were used to determine the effect of CT2-3 on the apoptosis of colon cancer cells and the expression of DNA damage marker phosphorylated histone H2AX （

H2AX）. Reactive oxygen species （ROS） generation was measured by ROS assay kit. Real time quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR） was used to detect the effect of CT2-3 on expressions of mitochondrial apoptosis-related genes B-cell lymphoma-2 （Bcl-2） and Bcl-2-associated X （Bax） in colon cancer cells.

Result

The half maximal inhibitory concentration （IC

） of magnolol in two kinds of colon cancer cells after treatment for 24， 48 h were both higher than 80 μmol·L

-1

. While the IC

of CT2-3 in SW480 cells after treatment for 24， 48 h were （54.59±1.73） μmol·L

-1

and （29.82±1.13） μmol·L

-1

， respectively. The IC

of CT2-3 in LoVo cells after treatment for 24，48 h were （66.68±2.11） μmol·L

-1

and （46.70±1.81） μmol·L

-1

， respectively. Compared with the blank group， the colony formation capacity of colon cancer cells in CT2-3 groups （20， 40 μmol·L

-1

） was significantly decreased in a dose-dependent manner （

0.01）， apoptotic colon cancer cells were significantly increased （

0.01）， relative expression of DNA damage marker

H2AX was significantly increased （

0.01）， ROS was significantly increased （

0.01）. In addition， relative mRNA expression of Bcl-2 was significantly decreased （

0.01）， while relative mRNA expression of Bax was significantly increased （

0.01）.

Conclusion

CT2-3 can remarkably inhibit colon cancer cells， and the underlying mechanism might be that CT2-3 promotes mitochondria dysfunction and ROS generation by regulating expressions of mitochondrial apoptosis-related genes， so as to further induce DNA damage and finally lead to apoptosis.

关键词

Keywords

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