Effect of <italic style="font-style: italic">Stemona tuberosa</italic> Alkaloids on Apoptosis and PI3K/Akt and JNK/MAPK Signaling Pathways of Human Lung Cancer A549 Cells

LIN Si; QIN Huizhen; LI Zeyu; XU Liba; DENG Lingyu; LUO Jing; XIE Fengfeng; ZHANG Miao; ZHU Hua; WANG Xiaoxun

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221724

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Effect of Stemona tuberosa Alkaloids on Apoptosis and PI3K/Akt and JNK/MAPK Signaling Pathways of Human Lung Cancer A549 Cells

更新时间：2023-01-17

- Effect of Stemona tuberosa Alkaloids on Apoptosis and PI3K/Akt and JNK/MAPK Signaling Pathways of Human Lung Cancer A549 Cells
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 4, Pages: 69-76(2023)
- 作者机构：
  
  1.广西中医药大学，南宁 530200
  2.广西中医药大学壮瑶药重点实验室，南宁 530200
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221724
  CLC： R22;R242;R2-031;R285.5
- Received：12 April 2022，
  
  Published Online：22 June 2022，
  
  Published：20 February 2023
- 稿件说明：
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林思,秦慧真,李泽宇等.对叶百部总生物碱对人肺癌A549细胞凋亡、PI3K/Akt和JNK/p38 MAPK信号通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(04):69-76.

LIN Si,QIN Huizhen,LI Zeyu,et al.Effect of Stemona tuberosa Alkaloids on Apoptosis and PI3K/Akt and JNK/MAPK Signaling Pathways of Human Lung Cancer A549 Cells[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(04):69-76.
林思,秦慧真,李泽宇等.对叶百部总生物碱对人肺癌A549细胞凋亡、PI3K/Akt和JNK/p38 MAPK信号通路的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(04):69-76. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221724.

LIN Si,QIN Huizhen,LI Zeyu,et al.Effect of Stemona tuberosa Alkaloids on Apoptosis and PI3K/Akt and JNK/MAPK Signaling Pathways of Human Lung Cancer A549 Cells[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(04):69-76. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221724.

摘要

目的

探讨对叶百部总生物碱对人肺癌A549细胞凋亡及磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）和c-Jun氨基末端激酶/p38丝裂原活化蛋白激酶（JNK/p38 MAPK）信号通路的影响。

方法

以人肺癌A549细胞为研究对象，设置空白组和不同质量浓度（100、150、200、250、300 mg·L

-1

）对叶百部总生物碱组。利用噻唑蓝（MTT）比色法、平板克隆实验观察对叶百部总生物碱对A549细胞增殖的影响；采用Hoechst 33258染色法和流式细胞术膜联蛋白V-异硫氰酸荧光素（AnnexinV-FITC）/碘化丙锭（PI）双染法观察细胞凋亡；蛋白免疫印迹法检测凋亡相关蛋白胱天蛋白酶-3（Caspase-3）、B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）相关X蛋白（Bax）和Bcl-2表达及PI3K、磷酸化（p）-PI3K、Akt、p-Akt、JNK、p-JNK、p38 MAPK、p-p38 MAPK蛋白的表达。

结果

与空白组比较，对叶百部总生物碱组（150、200、250、300 mg·L

-1

）细胞增殖抑制率显著增高（

0.01）；对叶百部总生物碱组（150、200、250、300 mg·L

-1

）细胞克隆抑制率显著升高，细胞克隆形成率显著降低（

0.01）。与空白组比较，对叶百部总生物碱组细胞出现染色质凝聚，荧光反应加强等典型的细胞凋亡特征。与空白组比较，对叶百部总生物碱组细胞凋亡率显著升高（

0.01）；对叶百部总生物碱（150、200、250、300 mg·L

-1

）能够明显上调Caspase-3、Bax蛋白表达（

0.05，

0.01），显著下调Bcl-2蛋白表达（

0.01）；对叶百部总生物碱对PI3K、Akt、JNK、p38 MAPK总蛋白表达无明显影响，对叶百部总生物碱（150、200、250、300 mg·L

-1

）能够明显下调PI3K、Akt磷酸化水平（

0.05，

0.01）；明显上调p38 MAPK磷酸化水平（

0.05，

0.01）；对叶百部总生物碱（200、250、300 mg·L

-1

）能够明显上调JNK磷酸化水平（

0.05，

0.01）。

结论

对叶百部总生物碱可抑制人肺癌A549细胞的增殖，并能诱导A549细胞凋亡，其机制可能与抑制PI3K/Akt信号通路和激活JNK/p38 MAPK信号通路有关。

Abstract

Objective

To investigate the effect of

Stemona tuberosa

alkaloids （STA） on apoptosis and phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B （PI3K/Akt） and c-Jun N-terminal kinase/p38 mitogen-activated protein kinase （JNK/p38 MAPK） signaling pathways in human lung cancer A549 cells.

Method

A549 cells were classified into blank group and STA groups （100， 150， 200， 250， 300 mg⋅L

-1

）. Thiazole blue （MTT） assay and colony formation assay were used to evaluate the proliferation of A549 cells. Apoptosis was observed based on Hoechst 33258 staining， flow cytometry， and Annexin V-FITC/PI staining. Western blot was employed to detect the expression of apoptosis-related proteins cysteine-aspartic acid protease-3 （Caspase-3）， B-cell lymphoma-2 （Bcl-2）-associated X protein （Bax）， and Bcl-2， and the expression of PI3K， phosphorylated （p）-PI3K， Akt， p-Akt， JNK， p-JNK， p38 MAPK， and p-p38 MAPK.

Result

Compared with the blank group， STA groups （150， 200， 250， 300 mg⋅L

-1

） demonstrated the increase in inhibition rate of cell proliferation （

0.01） and cell clone inhibition rate， and decrease in cell clone formation rate （

0.01）. In comparison with the blank group， STA groups showed typical characteristics of apoptosis， such as chromatin condensation and enhanced fluorescence reaction. The apoptosis rate of STA groups was significantly higher than that of the blank group （

0.01）. Compared with the blank group， STA

（150， 200， 250， 300 mg⋅L

-1

） significantly up-regulated the protein expression of Caspase-3 and Bax （

0.05，

0.01） and down-regulated the expression of Bcl-2 protein （

0.01）. Compared with the blank group， STA had no significant influence on the total protein expression of PI3K， Akt， JNK， and p38 MAPK. However， STA （150， 200， 250， 300 mg⋅L

-1

） significantly decreased the levels of p-PI3K and p-Akt （

0.05，

0.01） and increased the level of p-p38 MAPK （

0.05，

0.01）. Compared with the blank group， STA （200， 250， 300 mg⋅L

-1

） significantly raised the level of p-JNK （

0.05，

0.01）.

Conclusion

STA can inhibit the proliferation and induce the apoptosis of A549 cells by inhibiting PI3K/Akt signaling pathway and activating JNK/p38 MAPK signaling pathway.

关键词

Keywords

references

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