Effect of <italic style="font-style: italic">Toddalia asiatica </italic>Alcohol Extract on Apoptosis of Non-small Cell Lung Cancer A549 Cells Based on Autophagy Pathway

HONG Lan; WU Hao; TIAN Rui; FENG Jia; HOU Ziming; TIAN Mengjie; TAO Bonan; SHEN Xi; CAO Chunyu; YUAN Lin

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221223

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Effect of Toddalia asiatica Alcohol Extract on Apoptosis of Non-small Cell Lung Cancer A549 Cells Based on Autophagy Pathway

更新时间：2022-11-17

- Effect of Toddalia asiatica Alcohol Extract on Apoptosis of Non-small Cell Lung Cancer A549 Cells Based on Autophagy Pathway
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 20, Pages: 78-85(2022)
- 作者机构：
  
  1.湖北民族大学风湿性疾病发生与干预湖北省重点实验室，湖北恩施 445000
  2.湖北民族大学医学部，湖北恩施 445000
  3.湖北恩施学院，湖北恩施 445000
  4.湖北工业大学生物工程与食品学院，武汉 430070
  5.三峡大学医学院肿瘤微环境与免疫治疗湖北省重点实验室，湖北宜昌 443002
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221223
  CLC： R22;R242;R2-031;R285.5
- Received：30 November 2021，
  
  Published Online：16 April 2022，
  
  Published：20 October 2022
- 稿件说明：
移动端阅览
洪岚,吴昊,田瑞等.基于自噬途径观察飞龙掌血醇提物对NSCLCA549细胞凋亡的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(20):78-85.

HONG Lan,WU Hao,TIAN Rui,et al.Effect of Toddalia asiatica Alcohol Extract on Apoptosis of Non-small Cell Lung Cancer A549 Cells Based on Autophagy Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(20):78-85.
洪岚,吴昊,田瑞等.基于自噬途径观察飞龙掌血醇提物对NSCLCA549细胞凋亡的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(20):78-85. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221223.

HONG Lan,WU Hao,TIAN Rui,et al.Effect of Toddalia asiatica Alcohol Extract on Apoptosis of Non-small Cell Lung Cancer A549 Cells Based on Autophagy Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(20):78-85. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221223.

摘要

目的

观察飞龙掌血醇提物对NSCLCA549细胞自噬和凋亡的影响，并探讨其可能的作用机制。

方法

体外培养A549细胞，采用细胞增殖与活性检测（CCK-8）法检测细胞增殖的情况，并计算A549细胞的存活率，筛选出药物的浓度。采用膜联蛋白V-异硫氰酸荧光素（Annexin V-FITC）/碘化丙锭（PI）法检测各组及加入自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤（3-MA）后细胞凋亡情况；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测各组及加入3-MA后凋亡相关蛋白B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）、Bcl-2相关X蛋白（Bax）、微管相关蛋白1轻链3 （LC3 Ⅱ）、活化的胱天蛋白酶-3（cleaved Caspase-3）、活化的聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（cleaved PARP1）及PARP1、活化的死亡激动剂（t-Bid）及Bid、泛素结合蛋白p62的表达情况。

结果

与空白组比较，干预24 h，0.25 g·L

-1

飞龙掌血醇提物组细胞存活率明显下降（

0.05），0.5、1、2、4 g·L

-1

飞龙掌血醇提物组细胞存活率显著下降（

0.01）；48 h时0.25、0.5、1、2、4 g·L

-1

飞龙掌血醇提物组细胞存活率呈浓度依赖性显著下降（

0.01），且4 g·L

-1

飞龙掌血醇提物细胞的存活率不到10%。流式细胞术结果显示，与空白组比较，0.5 g·L

-1

飞龙掌血醇提物组细胞的总凋亡率明显增加（

0.05），1、2 g·L

-1

飞龙掌血醇提物组时细凋亡率显著增加（

0.01）；与2 g·L

-1

飞龙掌血醇提物组和3-MA组比较，3-MA联合飞龙掌血醇提物组凋亡率显著降低（

0.01）。与空白组比较，1、2 g·L

-1

飞龙掌血醇提物组促凋亡蛋白cleaved PARP1、Bax、t-Bid蛋白表达明显增加（

0.05，

0.01）；Bid蛋白表达在2 g·L

-1

飞龙掌血醇提物组显著减少（

0.01）；0.5、1、2 g·L

-1

飞龙掌血醇提物组抗凋亡蛋白Bcl-2的蛋白表达明显减少（

0.05，

0.01）；0.5、1、2 g·L

-1

飞龙掌血醇提物组p62的蛋白表达显著下调（

0.01），LC3 Ⅱ蛋白表达显著上调（

0.01），具有浓度依赖性。

结论

飞龙掌血醇提物能显著抑制A549细胞的增殖，其机制可能与促进细胞自噬和诱导细胞凋亡，共同促进细胞死亡有关。

Abstract

Objective

To study the effects of

Toddalia asiatica

alcohol extract on autophagy and apoptosis of non-small cell lung cancer A549 cells， and to explore its possible mechanism.

Method

A549 cells were cultured

in vitro

. Cell counting kit-8 （CCK-8） was used to detect the proliferation of A549 cells， and cell survival rate was calculated to screen the drug concentration. The apoptosis in each dose group and that after the use of 3-methyladenine （3-MA）， an autophagy inhibitor， were detected by flow cytometry combined with Annexin V-FITC/PI double staining. Western blot was used to detect the expression levels of apoptosis-related proteins such as B cell lymphocytoma-2（Bcl-2）， Bcl-2-associated X protein（Bax）， microtubule-associated protein 1 light chain 3 （LC3）， cleaved cysteinyl aspartate-specific protease-3 （cleaved Caspase-3）， activated poly （Adenosine diphosphate） ribonucleotide polymerase （cleaved PARP1）， PARP1， activated death activator （t-Bid）， Bid， and ubiquitin-binding protein p62 in each group and those after the use of 3-MA.

Result

Compared with the conditions in the control group， the cell survival rate in 0.25 g·L

-1

group （

0.05）， and 0.5， 1， 2， 4 g·L

-1

groups （

0.01） was decreased after 24 h intervention. Additionally， the cell survival rate was reduced in a concentration-dependent manner at 48 h and it was less than 10% at 4 g·L

-1

（

0.01）. Compared with the conditions in the control group， the total apoptosis rate in 0.5 g·L

-1

group was increased （

0.05）， and the apoptosis rate in 1 and 2 g·L

-1

groups was also increased （

0.01）. Compared with the 2 g·L

-1

group and 3-MA group， the 3-MA combined with

T. asiatica

alcohol extract had significantly decreased apoptosis rate （

0.01）. Compared with the conditions in the control group， elevated expression of pro-apoptotic proteins cleaved PARP1， Bax and t-Bid in 1 and 2 g·L

-1

groups （

0.05，

0.01）， and reduced expression of Bid in the 2 g·L

-1

group （

0.01） were found. Compared with the conditions in the control group， the expression of anti-apoptotic protein Bcl-2 （

0.05，

0.01） and the level of p62 （

0.01） were down-regulated in 0.5， 1， 2 g·L

-1

groups， while the level of LC3 Ⅱ protein was up-regulated （

0.01）， with certain concentration dependence.

Conclusion

T. asiatica

alcohol extract could significantly inhibit the proliferation of A549 cells， which might be related to promoting autophagy and inducing apoptosis.

关键词

Keywords

references

SKRIRICKOVA J ， KADLEC B ， VENCLICEK O ， et al . Lung cancer ［J］. Cas Lek Cesk ， 2018 ， 157 （ 5 ）： 226 - 236 .

BUNN P J . Early-stage non-small-cell lung cancer： Current perspectives in combined-modality therapy ［J］. Clin Lung Cancer ， 2004 ， 6 （ 2 ）： 85 - 98 .

中国科学院中国植物志编辑委员会 . 中国植物志［M］. 北京：科技出版社， 1997 ， 43 （ 2 ）： 1 - 6 .

SUKIEUM S ， SANG-AROON W ， YENJAI C . Coumarins and alkaloids from the roots of Toddalia asiatica ［J］. Nat Prod Res ， 2018 ， 32 （ 8 ）： 944 - 952 .

YANG K ， TONG L ， CHEN C ， et al . Therapeutic effects of extracts from Radix Toddaliae Asiaticae on collagen-induced arthritis in Balb/c mice ［J］. J Ethnopharmacol ， 2013 ， 146 （ 1 ）： 355 - 362 .

HAO X Y ， PENG L ， YE L ， et al . A study on anti-inflammatory and analgesic effects of alkaloids of Toddalia asiatica ［J］. Zxyjhxb ， 2004 ， 2 （ 6 ）： 450 - 452 .

KARIUKI H N ， KANUI T I ， YENESEW A ， et al . Antinocieptive and anti-inflammatory effects of Toddalia asiatica （L） Lam. （Rutaceae） root extract in Swiss albino mice ［J］. Pan Afr Med J ， 2013 ， doi： 10.11604/pamj.2013.14.133.2130 http://dx.doi.org/10.11604/pamj.2013.14.133.2130

TONG L ， CHEN T ， CHEN Z ， et al . Anti-inflammatory activity of omphalocarpin isolated from Radix Toddaliae Asiaticae ［J］. J Ethnopharmacol ， 2014 ， 155 （ 3 ）： 1553 - 1560 .

DURAIPANDIYAN V ， IGNACIMUTH U . Antibacterial and antifungal activity of Flindersine isolated from the traditional medicinal plant， Toddalia asiatica （L.） Lam ［J］. J Ethnopharmacol ， 2009 ， 123 （ 3 ）： 494 - 498 .

KARUNAI RAJ M ， BALACHANDRAN C ， DURANPANDIYAN V ， et al . Antimicrobial activity of Ulopterol isolated from Toddalia asiatica （L.） Lam a traditional medicinal plant ［J］. J Ethnopharmacol ， 2012 ， 140 （ 1 ）： 161 - 165 .

ShAN X F ， MENG Q F ， KANG Y H ， et al . Isolation of active compounds from methanol extracts of Toddalia asiatica against Ichthyophthirius multifiliis in goldfish （Carassius auratus）［J］. Vet Parasitol ， 2014 ， 199 （ 3/4 ）： 250 - 254 .

STEPHEN IRUDAYARAJ S ， SUNIL C ， DURAIPANDIYAN V ， et al . Antidiabetic and antioxidant activities of Toddalia asiatica （L.） Lam.leaves in streptozotocin induced diabetic rats ［J］. J Ethnopharmacol ， 2012 ， 143 （ 2 ）： 515 - 523 .

TSAI I L ， WUN M F ， TENG C M ， et al . Anti-platelet aggregation constituents from Formosan Toddalia asiatica ［J］. Phytochemistry ， 1998 ， 48 （ 8 ）： 1377 - 1382 .

IWASAKI H ， OKU H ， TAKARA R ， et al . The tumor specific cytotoxicity of dihydronitidine from Toddalia asiatica Lam ［J］. Cancer Chemother Pharmacol ， 2006 ， 58 （ 4 ）： 451 - 459 .

GUO G F ， WANG Y X ， ZHANG Y J ， et al . Predictive and prognostic implications of 4E-BP1，Beclin-1，and LC3 for cetuximab treatment combined with chemotherapy in advanced colorectal cancer with wild-type KRAS： Analysis from real-world data ［J］. World J Gastroenterol ， 2019 ， 25 （ 15 ）： 1840 - 1853 .

IWASAKI H ， OKABE T ， TAKARA K ， et al . Tumor-selective cytotoxicity of benzo phenanthridine derivatives from Toddalia asiatica Lam ［J］. Cancer Chemother ，Pharmacol， 2010 ， 65 （ 4 ）： 719 - 726 .

HU J ， SHI X ， CHEN J ， et al . Alkaloids from Toddalia asiatica and their cytotoxic， antimicrobial and antifungal activities ［J］. Food Chem ， 2014 ， doi： 10.1016/j.foodchem.2012.12.058 http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.12.058 .

张誉丹 . 基于TLR/NF- κ B信号通路探讨土家族药飞龙掌血抑制RA滑膜增殖的作用机制［D］. 武汉：湖北民族学院， 2018 .

WANG D ， BI L ， RAN J ， et al . Gas6/Axl signaling pathway promotes proliferation， migration and invasion and inhibits apoptosis in A549 cells ［J］. Exp Ther Med ， 2021 ， 22 （ 5 ）： 1321 .

LIUY ， KANG X ， NIU G ， et al . Shikonin induces apoptosis and prosurvival autophagy in human melanoma A375 cells via ROS-mediated ER stress and p38 pathways ［J］. ACNB ， 2019 ， 47 （ 1 ）： 626 - 635 .

KANG X ， WANG H ， LI Y ， et al . Alantolactone induces apoptosis through ROS-mediated Akt pathway and inhibition of PINK1-mediated mitophagy in human HepG2 cells ［J］. ACNB ， 2019 ， 47 （ 1 ）： 1961 - 1970 .

QIU C ， ZHANG T ， ZHANG W ， et al . Licochalcone A inhibits the proliferation of human lung cancer cell lines A549 and H460 by inducing G 2 /M cell cycle arrest and ER stress ［J］. Int J Mol Sci ， 2017 ， 18 （ 8 ）： 1761 .

HAN C ， ZHU GF . Mechanism of apoptosis induced by chelerythrine in HepG2 cells ［J］. CJETMF ， 2016 （ 11 ）： 127 - 130 .

LI X ， QIU Z ， JIN Q ， CHEN G ， et al . Cell Cycle Arrest and Apoptosis in HT-29 cells induced by dichloromethane fraction from Toddalia asiatica （L.） Lam ［J］. Front Pharmacol ， 2018 ， doi： 10.3389/fphar.2018.00629 http://dx.doi.org/10.3389/fphar.2018.00629

AZIMIAN H ， DAYYANI M ， TOOSSI M T B ， et al . Bax/Bcl-2 expression ratio in prediction of response to breast cancer radiotherapy ［J］. Iran J Basic Med Sci ， 2018 ， 21 （ 3 ）： 325 - 332 .

ZHAO T ， FU Y ， SUN H ， et al . Ligustrazine suppresses neuron apoptosis via the Bax/Bcl-2 and Caspase-3 pathway in PC12 cells and in rats with vascular dementia ［J］. Iubmb Life ， 2018 ， 70 （ 1 ）： 60 - 70 .

LEE H ， KIM K C ， HONG Y M . Changes of Bax， Bcl-2， CCR-2， MCP-1， and TGF- β 1 genes in the left ventricle of spontaneously hypertensive rat after losartan treatment ［J］. Korean J Pediatr ， 2019 ， 62 （ 3 ）： 95 - 101 .

LIU J Z ， HU Y L ， FENG Y ， et al . Rafoxanide promotes apoptosis and autophagy of gastric cancer cells by suppressing PI3K/Akt/mTOR pathway ［J］. Exp Cell Res ， 2019 ， 385 （ 2 ）： 111691 .

KIMURA T ， TAKABATAKE Y ， TAKAHASHI A ， et al . Chloroquine in cancer therapy： A double-edged sword of autophagy ［J］. Cancer Res ， 2013 ， 73 （ 1 ）： 3 - 7 .

TAN W X ， XU T M ， ZHOU Z L ， et al . TRP14 promotes resistance to cisplatin by inducing autophagy in ovarian cancer ［J］. Oncol Rep ， 2019 ， 42 （ 4 ）： 1343 - 1354 .

MORALES J ， LI L ， FATTAH F J ， et al . Review of poly（ADP-ribose）polymerase（PARP）mechanisms of action and rationale for targeting in cancer and other diseases ［J］. Crit Rev Eukaryot Gene Expr ， 2014 ， 24 （ 1 ）： 15 - 28 .

WANG G ， ZHANG T ， SUN W ， et al . Arsenic sulfide induces apoptosis and autophagy through the activation of ROS/JNK and suppression of Akt/mTOR signaling pathways in osteosarcoma ［J］. Free Radic Biol Med ， 2017 ， 106 （ 5 ）： 24 - 37 .

林增海，陆军，王凯松 . 槲皮素对5-FU诱导的结直肠癌SW480细胞耐药及自噬调控机制研究［J］. 陕西中医， 2021 ， 42 （ 10 ）： 1338 - 1343 .

NOWAK K L ， EDELSTEIN C L . Apoptosis and autophagy in polycystic kidney disease（PKD）［J］. Cell Signal ， 2020 ， doi： 10.1016/j.cellsig.2019.109518 http://dx.doi.org/10.1016/j.cellsig.2019.109518 .

LISKIEWICZD K . The cell on the edge of life and death： Crosstalk between autophagy and apoptosis ［J］. Postepy Hig Med Dosw（Online）， 2017 ， 71 ： 825 - 841 .

D'ARCY M S . Cell death：A review of the major forms of apoptosis，necrosis and autophagy ［J］. Cell Biol Int ， 2019 ， 43 （ 6 ）： 582 - 592 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Dehydrocostus Lactone Inhibits Growth of Human Lung Cancer A549 Cells Through Activation of Apoptosis and Autophagy

Effect of Guiqi Yiyuan Ointment on Lewis Lung Cancer Mice by Increasing Autophagic Flux and Stabilizing PD-L1 Expression Through Regulation of ERK Signaling Pathway

Mitochondrial Quality Control Regulating Pathogenesis of Sarcopenia and Its Intervention by Traditional Chinese Medicine： A Review

Programmed Cell Death in Endometriosis and Traditional Chinese Medicine Intervention： A Review

Inhibitory Effect of Sesquiterpenoid M36 from Myrrha on Growth of Human Hepatoma Cells

Related Author

TIAN Yingying

LI Yilin

TIAN Shiqiu

PEI Hailuan

YU Shangyue

WANG Zijian

ZUO Zeping

WANG Zhibin

Related Institution

School of Chinese Materia Medica， Beijing University of Chinese Medicine

Research Institute of Beijing Tongrentang Co. Ltd.

School of Basic Medicine， Gansu University of Chinese Medicine

The Key Laboratory of the Ministry of Education of Dunhuang Medicine and Transformation

Clinical College of Chinese Medicine， Gansu University of Chinese Medicine

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

Effect of Toddalia asiatica Alcohol Extract on Apoptosis of Non-small Cell Lung Cancer A549 Cells Based on Autophagy Pathway

DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221223

摘要

Abstract

关键词

Keywords

references