Mashao Pingchuan Decoction Inhibites Autophagy in Airway Epithelial Cells Through PI3K/Akt/mTOR Signaling Pathway

REN Yanqun; WANG Xiaole; LIU Tong; ZHANG Lu; WANG Xinheng; WU Di; DING Huanzhang; LI Zegeng

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221802

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Mashao Pingchuan Decoction Inhibites Autophagy in Airway Epithelial Cells Through PI3K/Akt/mTOR Signaling Pathway

更新时间：2023-01-03

- Mashao Pingchuan Decoction Inhibites Autophagy in Airway Epithelial Cells Through PI3K/Akt/mTOR Signaling Pathway
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 3, Pages: 88-95(2023)
- 作者机构：
  
  1.安徽中医药大学，合肥 230031
  2.新安医学教育部重点实验室，合肥 230031
  3.安徽省教育厅重点实验室中医药防治肺系重大疾病重点实验室，合肥 230031
  4.安徽省中医药科学院中医呼吸病防治研究所，合肥 230031
  5.安徽中医药大学第一附属医院，合肥 230031
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221802
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- Received：17 June 2022，
  
  Published Online：22 September 2022，
  
  Published：05 February 2023
- 稿件说明：
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任燕群,王小乐,刘桐等.麻芍平喘汤通过PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制气道上皮细胞自噬[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(03):88-95.

REN Yanqun,WANG Xiaole,LIU Tong,et al.Mashao Pingchuan Decoction Inhibites Autophagy in Airway Epithelial Cells Through PI3K/Akt/mTOR Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(03):88-95.
任燕群,王小乐,刘桐等.麻芍平喘汤通过PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制气道上皮细胞自噬[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(03):88-95. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221802.

REN Yanqun,WANG Xiaole,LIU Tong,et al.Mashao Pingchuan Decoction Inhibites Autophagy in Airway Epithelial Cells Through PI3K/Akt/mTOR Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(03):88-95. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221802.

摘要

目的

探讨麻芍平喘汤（MSPC）通过磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路对脂多糖（LPS）诱导的人支气管气道上皮样细胞（16HBE）自噬的影响。

方法

选用人支气管上皮细胞16HBE作为研究对象，采用细胞增殖与活性检测（CCK-8）法检测LPS诱导的16HBE活性影响和麻芍平喘含药血清对16HBE细胞活性影响；以CCK-8法筛选出的适宜条件的LPS诱导16HBE细胞，并测定肿瘤坏死因子-

（TNF-

）含量鉴定模型成立，制备麻芍平喘汤含药血清作用于LPS诱导的16HBE，将细胞分为正常组、LPS组、LPS+MSPC组、LY294002+LPS组、LY294002+LPS+MSPC组。透射电镜观察细胞的自噬囊泡和超微结构的变化；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测细胞PI3K、磷酸化PI3K（p-PI3K）、Akt、p-Akt、mTOR、p-mTOR及微管相关蛋白1轻链3B（LC3B）的蛋白表达水平；酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测5组炎症因子白细胞介素（IL）-5、IL-6、TNF-

、IL-10的表达水平。

结果

LPS对16HBE细胞的抑制率呈剂量依赖性；与正常组比较，模型组作用24 h能显著升高促炎因子TNF-

表达（

0.05）；麻芍平喘汤含药血清对16HBE的促进作用呈浓度依赖性；与正常组比较，模型组自噬体形成增多，麻芍平喘汤可以一定程度抑制自噬，改善细胞状态；Western blot结果显示，与正常组比较，LPS组p-PI3K、p-Akt、p-mTOR蛋白的表达明显降低（

0.05），LC3B蛋白的表达显著升高（

0.01）；与LPS组比较，含药血清组p-PI3K、p-Akt、p-mTOR蛋白表达水平明显升高（

0.05），LC3B表达水平明显降低（

0.05），与LPS＋LY294002组比较，LY294002+LPS+MSCP组p-PI3K、p-Akt、p-mTOR蛋白表达水平明显升高（

0.05），LC3B明显降低（

0.05）。ELISA结果显示，与正常组比较，LPS组细胞炎症IL-5、IL-6、TNF-

、IL-10水平显著升高（

0.01），用药处理后，与LPS组比较，TNF-

、IL-6、IL-8含量均显著下降（

0.01），IL-10升高（

0.01）。

结论

麻芍平喘汤可能通过激活PI3K/Akt/mTOR信号通路减轻LPS诱导的人气道上皮细胞16HBE自噬的发生，改善炎症反应。

Abstract

Objective

To investigate the effect of Mashao Pingchuan decoction （MSPC） on lipopolysaccharides （LPS）-induced autophagy in human bronchial airway epithelial cells （16HBE） via the phosphatidylinositol 3-kinase （PI3K）/protein kinase B （Akt）/mammalian target of rapamycin （mTOR） signaling pathway.

Method

16HBE cells were selected for the study， and cell counting kit-8 （CCK-8） was used to detect the activity of of LPS-induced 16HBE cells and the effect of MSPC-containing serum on the cells. Suitable LPS-induced 16HBE cells were screened by the CCK-8 method， and the content of tumor necrosis factor-

（TNF-

） was measured to identify the established model. And MSPC-containing serum was prepared. The cells were divided into normal group， LPS group， LPS+MSPC group， LY294002+LPS group and LY294002+LPS+MSPC group. Transmission electron microscopy was performed to observe the changes in autophagic vesicles and ultrastructure of the cells. Western blot was performed to detect the protein expressions of PI3K， phosphorylated PI3K （p-PI3K）， Akt， phosphorylated Akt （p-Akt）， mTOR， phosphorylated mTOR （p-mTOR） and microtubule-associated protein 1 light chain 3B （LC3B）， and enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） was used to detect the expressions of inflammatory factors interleukin-5 （IL-5）， IL-6， TNF-

and IL-10 in the five groups.

Result

LPS inhibited the 16HBE cells in a dose-dependent manner. Compared with the normal group， the LPS group （150 mg·L

-1

of LPS） increased the expression of pro-inflammatory factor TNF-

after 24 h of treatment （

0.05） and facilitated the autophagosome formation， and MSPC-containing serum exerted a concentration-dependent promotion effect on the 16HBE cells， inhibited the autophagy to a certain degree and enhanced the cell status. Western blot revealed that the protein expressions of p-PI3K， p-Akt and p-mTOR in the model group were lower （

0.05） and the protein expression of LC3B was higher （

0.01） than those in the normal group. Compared with the conditions in the LPS group， the protein expressions of p-PI3K， p-Akt and p-mTOR in the LPS+MSPC group were elevated （

0.05） and that of LC3B was reduced （

0.05）. Compared with the LPS+LY294002 group， the LY294002+LPS+MSCP group had up-regulated protein expressions of p-PI3K， p-Akt and p-mTOR （

0.05） and down-regulated protein expression of LC3B （

0.05）. ELISA showed that the LPS group had higher levels of IL-5， IL-6， TNF-

and IL-10 than the normal group， while the levels of TNF-

， IL-6 and IL-8 were decreased （

0.01） and the level of IL-10 was increased （

0.01） after treatment with MSCP.

Conclusion

MSCP may lower the LPS-induced autophagy in 16HBE cells and improve the inflammatory response through activating the PI3K/Akt/mTOR signaling pathway.

关键词

Keywords

references

LAMBRECHT B N ， HAMMAD H ， FAHY J V . The cytokines of asthma ［J］. Immunity ， 2019 ， 50 （ 4 ）： 975 - 991 .

BAN G Y ， PHAM D L ， TRINH T H ， et al . Autophagy mechanisms in sputum and peripheral blood cells of patients with severe asthma： A new therapeutic target ［J］. Clin Exp Allergy ， 2016 ， 46 （ 1 ）： 48 - 59 .

GUO F ， HAO Y ， ZHANG L ， et al . Asthma susceptibility gene ORMDL3 promotes autophagy in human bronchial epithelium ［J］. Am J Respir Cell Mol Biol ， 2022 ， 66 （ 6 ）： 661 - 670 .

DEBEUF N ， LAMBRECHT B N . Eicosanoid control over antigen presenting cells in asthma ［J］. Front Immunol ， 2018 ， 9 ： 2006 .

LV X ， LI K ， HU Z . Asthma and autophagy ［J］. Adv Exp Med Biol ， 2020 ， 1207 ： 581 - 584 .

孙鹏，张倩 . 细胞自噬和支气管哮喘［J］. 南京医科大学学报：自然科学版， 2021 ， 41 （ 5 ）： 779 - 784 .

郑璐璐，杨丹丹，包彩侠，等 . 各类临床平喘药特点分析［J］. 首都食品与医药， 2017 （ 9 ）： 68 .

师晓花 . 氧化雾化吸入药物治疗支气管哮喘患者的副作用及护理［J］. 世界最新医学信息文摘， 2017 （ 20 ）： 19 - 20 .

李梦雯，范欣生，周丽萍，等 . 麻杏石甘汤及拆方对RSV加重型哮喘气道炎症的保护作用及调控TRPV1的机制研究［J］. 中国中药杂志， 2022 ， 47 （ 21 ）： 5872 - 5881 .

ZHANG Y ， WANG X ， ZHANG H ， et al . Autophagy modulators from chinese herbal medicines： Mechanisms and therapeutic potentials for asthma ［J］. Front Pharmacol ， 2021 ， 12 ： 710679 .

杨勤军，童佳兵，杨程，等 . 麻芍平喘汤治疗支气管哮喘冷哮证临床疗效观察及对血清炎症因子的影响［J］. 中药新药与临床药理， 2021 ， 32 （ 4 ）： 573 - 578 .

黄继汉，黄晓晖，陈志扬，等 . 药理试验中动物间和动物与人体间的等效剂量换算［J］. 中国临床药理学与治疗学， 2004 ， 9 （ 9 ）： 1069 - 1072 .

ALBANO G D ， BONANNO A ， MOSCATO M ， et al . Crosstalk between mAChRM3 and β 2 AR， via acetylcholine PI3K/PKC/PBEP1/Raf-1 MEK1/2/ERK1/2 pathway activation， in human bronchial epithelial cells after long-term cigarette smoke exposure ［J］. Life Sci ， 2018 ， 192 ： 99 - 109 .

李海峰，林一春，陈岸东，等 . 银胶菊内酯调控JAK/STAT信号通路对LPS诱导的肺泡上皮细胞损伤的影响［J］. 中国老年学杂志， 2022 ， 42 （ 8 ）： 1975 - 1978 .

徐增梅，丁伟伟，李泽庚 . 麻芍平喘汤对哮喘大鼠气道重塑及TGF- β 1 、PDGF-BB的影响［J］. 天津中医药大学学报， 2017 ， 36 （ 2 ）： 123 - 127 .

徐增梅，丁伟伟，尹婷婷，等 . 麻芍平喘汤对支气管哮喘大鼠气道重塑及IL-5、IL-13影响研究［J］. 实用中医药杂志， 2014 ， 30 （ 12 ）： 1074 - 1075 .

杨勤军，王心恒，杨程，等 . 麻芍平喘汤对哮喘大鼠气道重塑和气道炎症及肺组织TGF- β 1 、Muc5AC蛋白表达的影响［J］. 中药药理与临床， 2020 ， 36 （ 5 ）： 154 - 159，64 .

MIZUSHIMA N ， LEVINE B . Autophagy in human diseases ［J］. N Engl J Med ， 2020 ， 383 （ 16 ）： 1564 - 1576 .

PHAM D L ， BAN G Y ， KIM S H ， et al . Neutrophil autophagy and extracellular DNA traps contribute to airway inflammation in severe asthma ［J］. Clin Exp Allergy ， 2017 ， 47 （ 1 ）： 57 - 70 .

GASSEN N C ， NIEMEYER D ， MUTH D ， et al . SKP2 attenuates autophagy through Beclin1-ubiquitination and its inhibition reduces MERS-Coronavirus infection ［J］. Nat Commun ， 2019 ， 10 （ 1 ）： 5770 .

唐艺玲，张培蓓，叶贤伟 . PI3K-Akt-mTOR通路在慢阻肺发病机制中的研究进展［J］. 中国现代医生， 2021 ， 59 （ 18 ）： 178 - 183 .

常兴，张恬，颜培正，等 . NF- κ B与PI3K-Akt-mTOR信号通路在支气管哮喘病理机制中的研究进展［J］. 现代中西医结合杂志， 2019 ， 28 （ 34 ）： 3863 - 3866 .

裴彩霞 . 黄芪甲苷通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路调控细胞自噬保护PM2.5诱导肺损伤的机制研究［D］. 成都：成都中医药大学， 2021 .

赵革，张丹，杨小会，等 . 丁香活性组分抑制PI3K/Akt/mTOR通路诱导人结肠癌HCT116细胞凋亡的研究［J］. 中国中药杂志， 2021 ， 46 （ 5 ）： 1197 - 1204 .

WANG S ， WUNIQIEMU T ， TANG W ， et al . Luteolin inhibits autophagy in allergic asthma by activating PI3K/Akt/mTOR signaling and inhibiting Beclin-1-PI3KC3 complex ［J］. Int Immunopharmacol ， 2021 ， 94 ： 107460 .

黄帅阳，候丹，黄贵锐，等 . 基于网络药理学探讨哮喘宁颗粒治疗支气管哮喘的作用机制及PI3K/Akt信号通路验证［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 9 ）： 150 - 157 .

XU Z ， HAN X ， OU D ， et al . Targeting PI3K/Akt/mTOR-mediated autophagy for tumor therapy ［J］. Appl Microbiol Biotechnol ， 2020 ， 104 （ 2 ）： 575 - 587 .

PAINTER J D ， GALLE-TREGER L ， AKBARI O . Role of autophagy in lung inflammation ［J］. Front Immunol ， 2020 ， 11 ： 1337 .

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