Baicalein Mediated FAK Protein Regulates PI3K/Akt Signaling Pathway to Inhibit Proliferation and Migration of Gastric Cancer HGC-27 Cells

Dan QIAO; Sheng-jun ZHANG; Shi-yu WANG; Guang-yuan YAO; Ying-lan CAI; Li-yan CHEN; Ying-shi PIAO

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220622

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Baicalein Mediated FAK Protein Regulates PI3K/Akt Signaling Pathway to Inhibit Proliferation and Migration of Gastric Cancer HGC-27 Cells

更新时间：2022-03-07

- Baicalein Mediated FAK Protein Regulates PI3K/Akt Signaling Pathway to Inhibit Proliferation and Migration of Gastric Cancer HGC-27 Cells
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 7, Pages: 73-80(2022)
- 作者机构：
  
  延边大学肿瘤研究中心，民族地区高发肿瘤病理生物学国家民委重点实验室（延边大学），延边大学科研创新团队，吉林延吉 133002
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220622
  CLC： R22;R242;R2-031;R285.5
- Received：28 November 2021，
  
  Published Online：13 January 2022，
  
  Published：05 April 2022
- 稿件说明：
移动端阅览
乔丹,张晟郡,王时玉等.黄芩素介导FAK蛋白调控PI3K/Akt信号通路抑制胃癌HGC-27细胞增殖和迁移[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(07):73-80.

QIAO Dan,ZHANG Sheng-jun,WANG Shi-yu,et al.Baicalein Mediated FAK Protein Regulates PI3K/Akt Signaling Pathway to Inhibit Proliferation and Migration of Gastric Cancer HGC-27 Cells[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(07):73-80.
乔丹,张晟郡,王时玉等.黄芩素介导FAK蛋白调控PI3K/Akt信号通路抑制胃癌HGC-27细胞增殖和迁移[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(07):73-80. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220622.

QIAO Dan,ZHANG Sheng-jun,WANG Shi-yu,et al.Baicalein Mediated FAK Protein Regulates PI3K/Akt Signaling Pathway to Inhibit Proliferation and Migration of Gastric Cancer HGC-27 Cells[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(07):73-80. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220622.

摘要

目的

研究黄芩素介导黏着斑激酶（FAK）调控磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）信号通路影响胃癌HGC-27细胞增殖和迁移的作用和可能的分子机制。

方法

使用黄芩素（0、5、15、25、50 μmol·L

-1

）处理胃黏膜上皮GES-1细胞、胃癌HGC-27细胞48 h，噻唑蓝（MTT）比色法检测细胞增殖活力；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测不同浓度黄芩素干预对FAK、上皮细胞-间质转化（EMT）及PI3K信号通路相关蛋白表达情况。利用慢病毒转染技术，构建稳定过表达FAK的胃癌HGC-27细胞，Western blot及绿色荧光蛋白（GFP）荧光检测FAK转染情况。细胞分为空载体组、黄芩素组、FAK过表达组和黄芩素处理FAK过表达组；MTT比色法检测细胞增殖活力；平板克隆形成实验观察克隆形成能力；Transwell迁移实验检测细胞迁移能力；Western blot检测EMT及PI3K信号通路相关蛋白表达情况。

结果

与空白组比较，黄芩素（15、25、50 μmol·L

-1

）组可明显抑制胃癌HGC-27细胞的增殖（

0.05，

0.01），并呈剂量依赖性，而对胃黏膜上皮GES-1细胞则未见明显抑制作用，黄芩素（5，15，25 μmol·L

-1

）还可下调磷酸化（p）-FAK蛋白表达水平（

0.05，

0.01）。慢病毒转染HGC-27细胞后，与空载体组比较，FAK过表达组中FAK蛋白的相对表达量明显升高，GFP荧光拍照显示空载体组和FAK过表达组中HGC-27细胞均带有绿色荧光。MTT比色法、平板克隆形成实验及Transwell迁移实验检测结果显示，与空载体组比较，黄芩素组对HGC-27细胞的增殖、克隆形成和迁移具有抑制作用，FAK过表达组促进胃癌细胞的增殖、克隆形成和迁移能力。与FAK过表达组比较，使用黄芩素处理FAK过表达组则会抑制FAK增强的细胞增殖和迁移能力（

0.05）。与空白组比较，黄芩素（15、25 μmol·L

-1

）可明显上调胃癌HGC-27细胞E-钙黏蛋白（E-cadherin）蛋白表达，下调波形蛋白（Vimentin）、Snail、p-PI3K和p-Akt蛋白表达（

0.05，

0.01）；与空载体组比较，FAK过表达组细胞E-cadherin蛋白表达下调，p-FAK、Vimentin和Snail蛋白表达上调，且p-FAK/FAK、p-PI3K/PI3K和p-Akt/Akt明显增加（

0.05），加入黄芩素处理后这一现象会被逆转。

结论

黄芩素可介导FAK调控PI3K/Akt信号通路影响胃癌HGC-27细胞的增殖和迁移进程。

Abstract

Objective

To study the possible molecular mechanism of baicalein （BAI）-mediated focal adhesion kinase （FAK） in the regulation of phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B （PI3K/Akt） signaling pathway to inhibit the proliferation and migration of gastric cancer HGC-27 cells.

Method

The gastric epithelial GES-1 cells and gastric cancer HGC-27 cells were respectively treated with BAI （0， 5， 15， 25， and 50 μmol·L

-1

） for 48 h， and then methyl thiazolyl tetrazolium （MTT） assay was adopted to detect effect of BAI on cell proliferation. Western blot （WB） was employed to detect the expression of FAK and the proteins related to epithelial-mesenchymal transition （EMT） and PI3K signaling pathway after intervention with different concentrations of BAI. The HGC-27 cells stably overexpressing FAK were constructed with lentivirus-mediated transfection technique， and the transfection of FAK was detected through WB and green fluorescent protein （GFP）. The cells were divided into empty vector （NC） group， BAI group， FAK overexpression group， and BAI-treated FAK overexpression group， and cell proliferation activity was detected by MTT assay. The colony formation and cell migration were observed via colony formation assay and Transwell migration assay， respectively. The expression of proteins involved in EMT and PI3K signaling pathways were detected by Western blot.

Result

Compared with the NC group， BAI （15， 25 and 50 μmol·L

-1

） inhibited the proliferation of HGC-27 cells in a dose-dependent manner （

0.05，

0.01） while did not affect that of GES-1 cells. BAI （5， 15 and 25 μmol·L

-1

） down-regulated the expression level of p-FAK （

0.05，

0.01）. Compared with NC group， FAK overexpression group showed up-regulated expression level of FAK in HGC-27 cells. The HGC-27 cells in both NC group and FAK overexpression group had green fluorescence. Compared with NC group， BAI inhibited the growth， colony formation， and migration， while FAK overexpression promoted those of HGC-27 cells. The treatment of FAK overexpression group with BAI inhibited the enhancement of cell proliferation and migration （

0.05）. WB showed that compared with NC group， BAI （15， 25 μmol·L

-1

） significantly up-regulated the expression of E-cadherin protein and down-regulated that of Vimentin， Snail， p-PI3K， and p-Akt protein in HGC-27 cells （

0.05，

0.01）. Compared with NC group， FAK overexpression group showed down-regulated expression of E-cadherin， up-regulated expression of p-FAK， Vimentin， and Snail， and increased ratios of p-FAK/FAK， p-PI3K/PI3K and p-Akt/Akt （

0.05）. This phenomenon would be reversed after BAI treatment.

Conclusion

BAI can affect the proliferation and migration of gastric cancer HGC-27 cells by mediating FAK to regulate PI3K/Akt signaling pathway.

关键词

Keywords

references

SIEGEL R L ， MILLER K D ， JEMAL A . Cancer statistics， 2018 ［J］. CA Cancer J Clin ， 2018 ， 68 （ 1 ）： 7 - 30 .

SONG Z ， WU Y ， YANG J ， et al . Progress in the treatment of advanced gastric cancer ［J］. Tumour Biol ， 2017 ， 39 （ 7 ）： 1010428317714626 .

LIU J ， WANG S ， ZHANG Y ， et al . Traditional Chinese medicine and cancer： History， present situation， and development ［J］. Thorac Cancer ， 2015 ， 6 （ 5 ）： 561 - 569 .

TUAN P A ， KIM Y B ， KIM J K ， et al . Molecular characterization of carotenoid biosynthetic genes and carotenoid accumulation in Scutellaria baicalensis Georgi ［J］. Excli J ， 2014 ， 14 （ 8 ）： 146 - 157 .

刘英香，王丽辉，李晓惠，等 . 黄芩素通过抑制YAP入核调控三阴乳腺癌细胞克隆形成［J］. 中国实验方剂学杂志， 2021 ， 27 （ 4 ）： 70 - 75 .

LI J ， YAN L J ， LUO J H ， et al . Baicalein suppresses growth of non-small cell lung carcinoma by targeting MAP4K3 ［J］. Biomed Pharmacother ， 2021 ， doi： 10.1016/j.biopha.2020.110965 http://dx.doi.org/10.1016/j.biopha.2020.110965 .

PHAN T ， NGUYEN V H ， SALAZAR M A ， et al . Inhibition of autophagy amplifies baicalein-induced apoptosis in human colorectal cancer ［J］. Mol Ther Oncolytics ， 2020 ， doi： 10.1016/j.omto.2020.08.016 http://dx.doi.org/10.1016/j.omto.2020.08.016 .

LI P ， HU J ， SHI B ， et al . Baicalein enhanced cisplatin sensitivity of gastric cancer cells by inducing cell apoptosis and autophagy via Akt/mTOR and Nrf2/Keap 1 pathway ［J］. Biochem Biophys Res Commun ， 2020 ， 531 （ 3 ）： 320 - 327 .

SUN C ， YUAN H ， WANG L ， et al . FAK promotes osteoblast progenitor cell proliferation and differentiation by enhancing Wnt signaling ［J］. J Bone Miner Res ， 2016 ， 31 （ 12 ）： 2227 - 2238 .

季嫱，马玉泽，郝慧芳，等 . 不同亚细胞定位的黏着斑激酶对肿瘤的调控机制［J］. 生命科学， 2020 ， 32 （ 1 ）： 1 - 8 .

周家琛，郑荣寿，庄贵华，等 . 2000-2015 年中国肿瘤登记地区胃癌发病趋势及年龄变化［J］. 实用肿瘤学杂志， 2020 ， 34 （ 1 ）： 1 - 5 .

李健，马麒，任瑾，等 . 胃癌影响因素研究进展［J］. 实用肿瘤学杂志， 2020 ， 34 （ 5 ）： 466 - 470 .

KUO Y T ， LIU C H ， WONG S H ， et al . Small molecules baicalein and cinnamaldehyde are potentiators of measles virus-induced breast cancer oncolysis ［J］. Phytomedicine ， 2021 ， doi： 10.1016/j.phymed.2021.153611 http://dx.doi.org/10.1016/j.phymed.2021.153611 .

WU J Y ， TSAI K W ， LI Y Z ， et al . Anti-bladder-tumor effect of baicalein from scutellaria baicalensis georgi and its application in vivo ［J］. Evid Based Complement Alternat Med ， 2013 ， doi： 10.1155/2013/579751 http://dx.doi.org/10.1155/2013/579751 .

GUO Z ， HU X ， XING Z ， et al . Baicalein inhibits prostate cancer cell growth and metastasis via the caveolin-1/Akt/mTOR pathway ［J］. Mol Cell Biochem ， 2015 ， 406 （ 1/2 ）： 111 - 119 .

CHANDRASHEKAR N ， SELVAMANI A ， SUBRAMANIAN R ， et al . Baicalein inhibits pulmonary carcinogenesis-associated inflammation and interferes with COX-2， MMP-2 and MMP-9 expressions in vivo ［J］. Toxicol Appl Pharmacol ， 2012 ， 261 （ 1 ）： 10 - 21 .

MA D H ， CHEN S N ， WANG H M ， et al . Baicalein induces apoptosis of pancreatic cancer cells by regulating the expression of miR-139-3p and miR-196b-5p ［J］. Front Oncol ， 2021 ， doi： 10.3389/fonc.2021.653061 http://dx.doi.org/10.3389/fonc.2021.653061 .

REN M M ， ZHAO Y ， HE Z Q ， et al . Baicalein inhibits inflammatory response and promotes osteogenic activity in periodontal ligament cells challenged with lipopolysaccharides ［J］. BMC Complement Med Ther ， 2021 ， 21 （ 1 ）： 43 .

孙沛林，朴日龙，王莹，等 . 黄芩素抑制胃癌MGC-803细胞增殖和迁移［J］. 中国病理生理杂志， 2018 ， 34 （ 3 ）： 417 - 422 .

杨长春 . 黏着斑激酶信号转导及生物学效应［J］. 医学综述， 2010 ， 16 （ 12 ）： 1779 - 1782 .

ZHOU B ， WANG G Z ， WEN Z S ， et al . Somatic mutations and splicing variants of focal adhesion kinase in non-small cell lung cancer ［J］. J Natl Cancer Inst ， 2018 ， 110 （ 2 ）： 195 - 204 .

NA S ， WANG H ， BANK T ， et al . FAK and β -catenin cooperate to induce hepatocellular carcinoma ［J］. Hepatology ， 2019 ， 70 （ 5 ）： 1631 - 1645 .

SCHALLER M D . Cellular functions of FAK kinases： insight into molecular mechanisms and novel functions ［J］. J Cell Sci ， 2010 ， 123 （ Pt 7 ）： 1007 - 1013 .

JEAN C ， CHEN X L ， NAM J O ， et al . Inhibition of endothelial FAK activity prevents tumor metastasis by enhancing barrier function ［J］. J Cell Biol ， 2014 ， 204 （ 2 ）： 247 - 263 .

ZANG D ， ZHANG C ， LI C ， et al . LPPR4 promotes peritoneal metastasis via Sp1/integrin α /FAK signaling in gastric cancer ［J］. Am J Cancer Res ， 2020 ， 10 （ 3 ）： 1026 - 1044 .

陈凯，李张维，廖晓颖，等 . 过表达FAK对人舌鳞状细胞癌CAL-27细胞增殖及侵袭的影响［J］. 临床与实验病理学杂志， 2021 ， 37 （ 10 ）： 1202 - 1206 .

HUANG H ， PARK S ， ZHANG H B ， et al . Targeting Akt with costunolide suppresses the growth of colorectal cancer cells and induces apoptosis in vitro and in vivo ［J］. J Exp Clin Cancer Res ， 2021 ， 40 （ 1 ）： 114 .

赵丽萍，王超，田男，等 . 佛手柑内酯通过PI3K/Akt信号通路诱导人肝癌细胞HepG2和Hep3B凋亡的机制［J］. 中国实验方剂学杂志， 2020 ， 26 （ 6 ）： 73 - 78 .

LUO J ， YAO J F ， DENG X F ， et al . 14， 15-EET induces breast cancer cell EMT and cisplatin resistance by up-regulating integrin α v β 3 and activating FAK/PI3K/Akt signaling ［J］. J Exp Clin Cancer Res ， 2018 ， 37 （ 1 ）： 23 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Chinese and Western Medicine Treatment of Gastric Cancer via Ferroptosis： A Review

Molecular Mechanism of Gypenoside L in Anti-Ovarian Cancer by Affecting GCK-Mediated Glycolytic Pathway

Mechanism of Weiliuan Mixture in Regulating Ferroptosis and Inhibiting Progression of Gastric Cancer Based on Transcriptome

Traditional Chinese Medicine Regulates JAK/STAT Signaling Pathway to Treat Colorectal Cancer： A Review

Weichang'an Prescription-containing Serum Induces Ferroptosis of Gastric Cancer MKN-45 Cells

Related Author

MA Yibin

LI Xiaojing

LIU Qiuhua

WANG Jie

GUO Yuxi

CAI Yanru

YANG Qian

DONG Yuanguang

Related Institution

Graduate School， Hebei University of Chinese Medicine

Hebei Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine

Hebei Key Laboratory of Turbidity Toxin Syndrome

Liaoning University of Traditional Chinese Medicine（TCM）

Liaoning Provincial Hospital of TCM

AI问答

Postal code：100700
Tel：010-84076882 Email：syfjx_2010@188.com
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 京ICP备11006657号-10 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.

⁰