Molecular Mechanism of Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma against Bladder Cancer： Based on Network Pharmacology and<italic style="font-style: italic"> In Vitro</italic> Experiment

Jie BAI; Weifeng WANG; Guangmin MAO; Bo YANG; Jun ZHANG; Changsheng DONG; Hua GONG

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220714

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Molecular Mechanism of Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma against Bladder Cancer： Based on Network Pharmacology and In Vitro Experiment

更新时间：2022-06-28

- Molecular Mechanism of Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma against Bladder Cancer： Based on Network Pharmacology and In Vitro Experiment
  增强出版
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 15, Pages: 153-161(2022)
- 作者机构：
  
  1.上海中医药大学研究生院，上海 201203
  2.上海健康医学院附属周浦医院，上海 201318
  3.上海中医药大学附属龙华医院，上海 200032
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220714
  CLC： R284.2;R285;R289;R22;R2-031;R33
- Received：18 February 2022，
  
  Published Online：24 March 2022，
  
  Published：05 August 2022
- 稿件说明：
移动端阅览
白婕,王伟峰,毛广敏等.基于网络药理学及体外实验验证探究丹参治疗膀胱癌的分子机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(15):153-161.

BAI Jie,WANG Weifeng,MAO Guangmin,et al.Molecular Mechanism of Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma against Bladder Cancer： Based on Network Pharmacology and In Vitro Experiment[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(15):153-161.
白婕,王伟峰,毛广敏等.基于网络药理学及体外实验验证探究丹参治疗膀胱癌的分子机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(15):153-161. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220714.

BAI Jie,WANG Weifeng,MAO Guangmin,et al.Molecular Mechanism of Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma against Bladder Cancer： Based on Network Pharmacology and In Vitro Experiment[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(15):153-161. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220714.

摘要

目的

基于网络药理学预测丹参治疗膀胱癌（BC）的潜在作用靶点及可能相关的信号通路，并通过体外细胞实验验证其潜在的分子机制。

方法

应用中药系统药理数据库（TCMSP）筛选中药丹参活性成分；运用GeneCards和在线人类孟德尔遗传数据库（OMIM）获取BC疾病靶点；通过Venny 2.1工具整合丹参治疗BC的潜在靶点并绘制韦恩图；STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络；DAVID数据库进行基因本体（GO）富集分析及京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析；细胞增殖与活性检测-8（CCK-8）法检测丹参酮Ⅱ

（Tan Ⅱ

），隐丹参酮（CPT），木犀草素（LUT）分别以不同浓度（0、1、2、4、8、16、32 μmol·L

-1

）对膀胱癌T24、5637细胞的增殖抑制活性；碘化吡啶（PI）染色法分析Tan Ⅱ

、CPT及LUT（0、4、8 μmol·L

-1

）诱导5637细胞凋亡；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测Tan Ⅱ

（0、4、8、16 μmol·L

-1

）对关键靶点蛋白表达的调控。

结果

筛选结果显示丹参65个活性成分，39个丹参-BC共同作用靶点，KEGG通路富集分析主要包含神经元-配体-受体的相互作用、磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）信号传导途径、表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂抗性、缺氧诱导因子（HIF）-1信号通路等。CCK-8结果表明，与空白组比较，Tan Ⅱ

、CPT及LUT均能明显抑制BC细胞T24和5637细胞的增殖（

0.05），且3个药物均对5637细胞的增殖抑制作用更为显著；同时在5637细胞系中，Tan Ⅱ

组的半抑制浓度（IC

）明显低于CPT及LUT组（

0.05）。PI染色结果显示，与空白组比较，Tan Ⅱ

、CPT及LUT均能诱导5637细胞凋亡，诱导凋亡程度由高到低依次为Tan Ⅱ

、CPT、LUT（

0.05）。Western blot实验表明Tan Ⅱ

作用于5637细胞后能降低表皮生长因子受体（EGFR）、磷酸化磷脂酰肌醇3-激酶（p-PI3K），磷酸化蛋白激酶B（p-Akt）蛋白表达水平，且呈浓度依赖性。

结论

丹参治疗BC具有多成分、多靶点、多通路的特点，其作用机制可能与下调EGFR、p-PI3K，p-Akt蛋白的表达，进而抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡有关。

Abstract

Objective

To predict the potential targets and possible related signaling pathways of Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma against bladder cancer （BC） based on network pharmacology and verify the potential molecular mechanism through

in vitro

cell experiment.

Method

Active components of Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma were retrieved from Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology Database and Analysis Platform （TCMSP） and BC-related targets were searched from GeneCards and Online Mendelian Inheritance in Man （OMIM）. Via Venny2.1， the potential targets of Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma against BC were screened out and the Venn diagram was plotted. Protein-protein interaction （PPI） network was constructed by STRING， followed by Gene Ontology （GO） term enrichment and Kyoto Encyclopedia of Genes and Gnomes （KEGG） pathway enrichment with DAVID. Cell Counting Kit-8 （CCK-8） assay was employed to detect the inhibitory effect of tanshinone Ⅱ

（Tan Ⅱ

）， cryptotanshinone （CPT）， and luteolin （LUT） at different concentration （0， 1， 2， 4， 8， 16， 32 μmol·L

-1

） on the proliferation of BC T24 and 5637 cells， propidium iodide （PI） staining to analyze the apoptosis of 5637 cells induced by Tan Ⅱ

， CPT， and LUT （0， 4， 8 μmol·L

-1

）， and Western blotting to detect the regulatory effect of Tan Ⅱ

（0， 4， 8， 16 μmol·L

-1

） on the expression of key target proteins.

Result

A total of 65 active components and 39 anti-BC targets of Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma were screened out. The anti-BC targets were mainly involved in the KEGG pathways of neuron-ligand-receptor interaction， phosphatidylinositol 3-kinases （PI3K）/protein kinase B （Akt） signaling pathway， epidermal growth factor receptor （EGFR） tyrosine kinase inhibitor resistance， and hypoxia inducible factor （HIF）-1 signaling pathway. As for the CCK-8 assay， compared with the blank group， Tan Ⅱ

， CPT， and LUT significantly inhibited the proliferation of T24 and 5637 cells， particularly the 5637 cells. The half maximal inhibitory concentration （IC

） of Tan Ⅱ

on 5637 cells was significantly lower than that of CPT and LUT. Moreover， compared with the blank group， Tan Ⅱ

， CPT， and LUT all induced the apoptosis of 5637 cells， and the effect followed the order of Tan Ⅱ

CPT

LUT （

0.05）. Western blot showed that Tan Ⅱ

significantly reduced the expression of EGFR， p-PI3K， and p-Akt in 5637 cells in a concentration-dependent manner compared with the blank group （

0.05）.

Conclusion

Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma exerts therapeutic effect on BC through multiple components， multiple targets， and multiple pathways. The mechanism is the likelihood that it down-regulates the expression of EGFR， p-PI3K， and p-Akt proteins， thus further inhibits cell proliferation， and induces apoptosis.

关键词

Keywords

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Molecular Mechanism of Salviae Miltiorrhizae Radix et Rhizoma against Bladder Cancer： Based on Network Pharmacology and In Vitro Experiment

DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220714

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