Inhibitory Effect of Hederasaponin B on Gastric Cancer HGC-27 Cells and Its Mechanism Based on Bioinformatics

Yangfei WEI; Shuo WANG; Tao CHEN; Shuping YAN; Peipei LI; Hongmei LI; Cheng SHEN; Yumei MA; Zhibo SONG; Aijing LI; Yulin LI

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221028

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Inhibitory Effect of Hederasaponin B on Gastric Cancer HGC-27 Cells and Its Mechanism Based on Bioinformatics

更新时间：2022-07-14

- Inhibitory Effect of Hederasaponin B on Gastric Cancer HGC-27 Cells and Its Mechanism Based on Bioinformatics
  增强出版
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 16, Pages: 50-58(2022)
- 作者机构：
  
  1.中国科学院西北高原生物研究所，西宁 810000
  2.中国科学院大学，北京 100000
  3.河西学院甘肃省河西走廊特色资源利用重点实验室，甘肃张掖 734000
  4.青海卫生职业技术学院，西宁 810000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221028
  CLC： R22;R2-031;R285.5;R965
- Received：11 December 2021，
  
  Published Online：29 March 2022，
  
  Published：20 August 2022
- 稿件说明：
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卫阳飞,王硕,陈涛等.常春藤皂苷B对HGC-27胃癌细胞的抑制作用及基于生物信息学的机制探讨[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(16):50-58.

WEI Yangfei,WANG Shuo,CHEN Tao,et al.Inhibitory Effect of Hederasaponin B on Gastric Cancer HGC-27 Cells and Its Mechanism Based on Bioinformatics[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(16):50-58.
卫阳飞,王硕,陈涛等.常春藤皂苷B对HGC-27胃癌细胞的抑制作用及基于生物信息学的机制探讨[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(16):50-58. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221028.

WEI Yangfei,WANG Shuo,CHEN Tao,et al.Inhibitory Effect of Hederasaponin B on Gastric Cancer HGC-27 Cells and Its Mechanism Based on Bioinformatics[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(16):50-58. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221028.

摘要

目的

研究常春藤皂苷B对HGC-27胃癌细胞的抑制作用及机制。

方法

通过噻唑蓝（MTT）比色法、苏木素-伊红（HE）染色、4'，6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）染色、平板克隆形成实验、划痕实验、流式细胞术测定细胞凋亡和细胞周期等，从不同角度研究了常春藤皂苷B对HGC-27胃癌细胞的抑制作用，进一步利用Pharm Mapper、UniProt、Swissdock、STRING和Metascape等在线平台，进行靶点筛选、基因注释、分子对接验证、蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络构建、基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析，探讨其作用机制。

结果

与空白组比较，常春藤皂苷B（15、30、60、120 μmol·L

-1

）可显著降低HGC-27胃癌细胞存活率（

0.01），呈浓度和时间依赖性，常春藤皂苷B低于120 μmol·L

-1

时对正常细胞GES-1无增殖抑制作用；与空白组比较，常春藤皂苷B（30、60、120 μmol·L

-1

）可诱导HGC-27胃癌细胞胞质空泡的形成和细胞核变形固缩，抑制其迁移能力（

0.01），诱导HGC-27胃癌细胞凋亡和细胞周期阻滞（

0.05，

0.01）；当常春藤皂苷B 10、20、30 μmol·L

-1

时，对HGC-27胃癌细胞独立生存能力和增殖能力有抑制作用（

0.01）。其作用靶点可能与驱动蛋白样蛋白KIF11、3'，5'-环磷酸鸟苷特异性磷酸二酯酶、胱天蛋白酶-3、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（Chk1）、原癌基因酪氨酸蛋白激酶、表皮细胞生长因子受体和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）8等相关，机制可能与癌症通路中的MAPK信号通路和幽门螺旋杆菌感染的上皮细胞信号通路中的黏附连接、局部连接、癌症中的蛋白聚糖通路等相关。

结论

常春藤皂苷B对HGC-27胃癌细胞具有抑制作用，可能是多靶点多通路协同作用的结果。

Abstract

Objective

To investigate the inhibitory effect of hederasaponin B on gastric cancer HGC-27 cell and the mechanism.

Method

Methyl thiazolyl tetrazolium （MTT） assay， hematoxylin-eosin （HE） staining， 4'，6-diamidino-2-phenylindote （DAPI） staining， colony formation assay， scratch assay， and flow cytometry were employed for the analysis of apoptosis and cell cycle. Thereby， the inhibitory effect of hederasaponin B on gastric cancer HGC-27 cell was investigated. Then the Pharm Mapper， UniProt， Swissdock， STRING， and Metascape were used for target screening， gene annotation， molecular docking， protein-protein interaction （PPI） network construction， Gene Ontology （GO） term and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG） pathway analysis to explore the mechanism.

Result

Hederasaponin B （15， 30， 60， 120 μmol·L

-1

） can significantly reduce the survival rate of HGC-27 cell （

0.01） in a time-dependent and dose-dependent manner compared with the blank group. It had no significant toxicity to normal GES-1 cell at concentration below 120 μmol·L

-1

. Compared with the blank group， hederasaponin B （30， 60， 120 μmol·L

-1

） induced cytoplasmic vacuolization， and nuclear deformation and karyopyknosis， inhibited the migration of HGC-27 cell （

0.01）， and brought about the apoptosis （

0.05，

0.01） and cell cycle arrest of HGC-27 cell （

0.05，

0.01）. Hederasaponin B （10， 20， 30 μmol·L

-1

） also suppressed the independent survival ability and proliferation ability of HGC-27 cell （

0.01）. The possible action targets were kinesin-like protein KIF11， cGMP-specific 3，5 cyclic phosphodiesterase， caspase-3， serine/threonine protein kinase Chk1， proto-oncogene tyrosine protein kinase， epidermal growth factor receptor， and mitogen-activated protein kinase （MAPK） 8. The mechanism may be related to MAPK signaling pathway （pathways in cancer）， adhesion connection， focal adhesion and proteoglycans in cancer （epithelial cell signaling pathways in

Helicobacter pylori

infection）.

Conclusion

Hederasaponin B exerts significant inhibitory effect on gastric cancer HGC-27 cell through multiple targets and multiple pathways.

关键词

Keywords

references

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