Effect of Ursolic Acid on Proliferation and Apoptosis of Colorectal Cancer Cells Based on Akt/FoxO Signaling Pathway

ZHENG Qiao; CHEN Nianzhi; ZHANG Gang; ZHAO Ziyi; TANG Jianyuan

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20222424

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Effect of Ursolic Acid on Proliferation and Apoptosis of Colorectal Cancer Cells Based on Akt/FoxO Signaling Pathway

更新时间：2023-08-07

- Effect of Ursolic Acid on Proliferation and Apoptosis of Colorectal Cancer Cells Based on Akt/FoxO Signaling Pathway
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 17, Pages: 109-115(2023)
- 作者机构：
  
  1.成都中医药大学附属医院代谢疾病中医药调控四川省重点实验室，成都 610032
  2.重庆医科大学超声医学工程国家重点实验室，重庆 400016
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20222424
  CLC： R22;R242;R2-031;R285.5
- Published：05 September 2023，
  
  Published Online：24 October 2022，
  
  Received：30 July 2022，
- 稿件说明：
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郑巧,陈念芝,章刚等.基于Akt/FoxO信号通路探讨熊果酸对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(17):109-115.

ZHENG Qiao,CHEN Nianzhi,ZHANG Gang,et al.Effect of Ursolic Acid on Proliferation and Apoptosis of Colorectal Cancer Cells Based on Akt/FoxO Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(17):109-115.
郑巧,陈念芝,章刚等.基于Akt/FoxO信号通路探讨熊果酸对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(17):109-115. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20222424.

ZHENG Qiao,CHEN Nianzhi,ZHANG Gang,et al.Effect of Ursolic Acid on Proliferation and Apoptosis of Colorectal Cancer Cells Based on Akt/FoxO Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(17):109-115. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20222424.

摘要

目的

观察熊果酸对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响及具体的分子机制。

方法

选用人源结直肠癌细胞RKO为研究对象，用细胞增殖与活性检测（CCK-8）法检测不同浓度的熊果酸（0、5、10、15、20、25、30 μmol·L

-1

）处理RKO细胞的增殖抑制率，计算出24、48 h的半抑制浓度（IC

）。后续实验根据熊果酸处理RKO细胞24 h的IC

，选用2个浓度开展。集落形成实验检测细胞增殖能力，流式细胞术检测熊果酸处理RKO细胞后的凋亡率及细胞周期阻滞情况，蛋白免疫印迹法（Western blot）检测熊果酸作用RKO细胞24 h，RKO细胞中B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）相关X蛋白（Bax）、Raji细胞中Bcl-2、人T淋巴细胞白血病PMA反应基因（Noxa）凋亡蛋白表达情况，细胞周期依赖性蛋白激酶抑制因子1A（p21）、周期蛋白依赖激酶抑制因子1B（p27）、细胞周期蛋白依赖性激酶4（CDK4）周期相关的蛋白表达情况，以及蛋白激酶B（Akt）、磷酸化Akt（p-Akt）、叉头框蛋白O3a（FoxO3a）、磷酸化FoxO3a（p-FoxO3a）通路蛋白表达情况。

结果

与空白组比较，熊果酸组能够抑制RKO细胞的活力（

0.05，

0.01），熊果酸组RKO细胞的克隆形成率明显降低（

0.05，

0.01），呈现浓度依赖性；与空白组比较，熊果酸组熊果酸组（20 μmol·L

-1

）细胞发生了周期阻滞，在合成前期即G

期明显升高（

0.05）；与空白组比较，熊果酸组（15、20 μmol·L

-1

）p21、p27蛋白表达增加，CDK4蛋白表达降低（

0.05，

0.01），熊果酸组细胞凋亡率升高，熊果酸组（20 μmol·L

-1

）凋亡相关蛋白Bax、Noxa表达升高，Bcl-2表达降低（

0.05，

0.01）。与空白组比较，熊果酸组（20 μmol·L

-1

）下调p-Akt蛋白的表达，且上调p-FoxO3a的表达（

0.05，

0.01），Akt和FoxO3a总蛋白无明显变化。

结论

熊果酸能够有效抑制结直肠癌细胞RKO的增殖，促进细胞凋亡，其机制可能与Akt/FoxO途径有关。

Abstract

Objective

To investigate the effects and molecular mechanism of ursolic acid on the proliferation and apoptosis of colorectal cancer cells.

Method

The proliferation inhibition rate of human colorectal cancer RKO cells treated with different concentrations of ursolic acid （0， 5， 10， 15， 20， 25， 30 μmol·L

-1

） was detected by cell counting kit-8 （CCK-8）， and the half maximal inhibitory concentration （IC

） at 24 h and 48 h was calculated. According to the IC

of RKO cells treated with ursolic acid for 24 h， two concentrations were selected for subsequent experiments. The colony formation assay was used to detect the proliferation ability of the cells and flow cytometry was used to detect the apoptosis rate and cell cycle arrest after treatment of RKO cells with ursolic acid. After treatment of RKO cells with ursolic acid for 24 hours， the expression of B-cell lymphoma 2 （Bcl-2）-associated X protein （Bax） in RKO cells， Bcl-2 in Raji cells， PMA responsive gene in T lymphocyte （Noxa）， cyclin-dependent kinase inhibitor 1A （p21）， cyclin-dependent kinase inhibitor 1B （p27）， cyclin-dependent kinase 4 （CDK4）， protein kinase B （Akt）， phosphorylated Akt （p-Akt）， forkhead transcription factor O3a （FoxO3a）， and phosphorylated FoxO3a （p-FoxO3a） was determined by Western blot.

Result

Compared with the blank group， the ursolic acid groups could inhibit the viability of RKO cells （

0.05，

0.01）， and the colony formation rates of RKO cells in the ursolic acid groups were reduced （

0.05，

0.01） in a concentration-dependent manner. The cells in the ursolic acid group （20 μmol·L

-1

） experienced cell cycle arrest， which increased in the early stage of synthesis，

， the G

phase （

0.05） as compared with the results in the blank group. Compared with the blank group， the ursolic acid groups （15 and 20 μmol·L

-1

） showed increased protein expression of p21 and p27， decreased expression of CDK4 protein （

0.05，

0.01）， and increased apoptosis rate， and the ursolic acid group （20 μmol·L

-1

） showed increased protein expression of Bax and Noxa and decreased expression of Bcl-2 （

0.05，

0.01）. In terms of mechanism， compared with the blank group， the ursolic acid group （20 μmol·L

-1

） down-regulated the expression of p-Akt protein and up-regulated the expression of p-FoxO3a （

0.05，

0.01）， and there was no significant change in the total protein of Akt and FoxO3a.

Conclusion

Ursolic acid can effectively inhibit the proliferation of colorectal cancer RKO cells and promote cell apoptosis， which may be related to the Akt/FoxO pathway.

关键词

熊果酸结直肠癌增殖凋亡蛋白激酶B（Akt）/叉头框蛋白O（FoxO）信号通路

Keywords

ursolic acidcolorectal cancerproliferationapoptosisprotein kinase B （Akt）/forkhead transcription factor O （FoxO） signaling pathway

references

SIEGEL R L，MILLER K D，FUCHS H E，et al. Cancer Statistics，2021［J］. CA Cancer J Clin，2021，71（1）：7-33.

WEITZ J，KOCH M，DEBUS J，et al. Colorectal cancer［J］. Lancet，2005，365（9454）：153-165.

刘阳，刘畅，罗英花，等.黄芪中有效成分对人食道癌HCE-4细胞凋亡的影响［J］.药物评价研究，2016，39（3）：377-381.

谢静静，张金花，金剑英，等. 山茱萸提取物对乳腺癌细胞MDA-MB-231 侵袭和转移的抑制作用及机制研究［J］.浙江中西医结合杂志，2020，30（5）：369-374，440-441.

ZHENG J L，WANG S S，SHEN K P，et al.Ursolic acid induces apoptosis and anoikis in colorectal carcinoma RKO cells［J］.BMC Complement Med Ther，2021，21（1）：52.

GOU W，LUO N，WEI H，et al. Ursolic acid derivative UA232 evokes apoptosis of lung cancer cells induced by endoplasmic reticulum stress［J］. Pharm Biol，2020，58（1）：707-715.

REVATHIDEVI S，MUNIRAJAN A K.Akt in cancer： Mediator and more［J］.Semin Cancer Biol，2019，59：80-91.

SONG M，BODE A M，DONG Z，et al. Akt as a therapeutic target for cancer［J］. Cancer Res，2019，79（6）：1019-1031.

乔丹，张晟郡，王时玉，等. 黄芩素介导FAK蛋白调控PI3K/Akt信号通路抑制胃癌HGC-27细胞增殖和迁移［J］.中国实验方剂学杂志，2022，28（7）：73-80.

杨凤娟，周萍，程潭，等. 毛兰素通过Akt抑制膀胱癌细胞5637增殖［J］.中国实验方剂学杂志，2022，28（3）：76-82.

ZHANG X，TANG N，HADDEN T J，et al.Akt， FoxO and regulation of apoptosis［J］.Biochim Biophys Acta，2011，1813（11）：1978-1986.

SHAN J，XUAN Y，ZHANG Q，et al. Ursolic acid synergistically enhances the therapeutic effects of oxaliplatin in colorectal cancer［J］. Protein Cell，2016，7（8）：571-585.

汪向红，蒋依玲，范妮娜，等. 熊果酸对人宫颈癌细胞株Hela增殖及侵袭能力的影响［J］.中国医院药学杂志，2011，31（13）：1075-1078.

杜秀銮，顾振纶，周文轩，等.熊果酸对人宫颈癌SiHa细胞增殖和凋亡的影响及其机制［J］.苏州大学学报：医学版，2011，31（3）：420-424.

WANG S，MENG X，DONG Y.Ursolic acid nanoparticles inhibit cervical cancer growth in vitro and in vivo via apoptosis induction［J］.Int J Oncol，2017，50（4）：1330-1340.

CONWAY G E，ZIZYTE D，MONDALA J R M，et al. Ursolic acid inhibits collective cell migration and promotes JNK-dependent lysosomal associated cell death in glioblastoma multiforme cells［J］. Pharmaceuticals （Basel），2021，14（2）：91-107.

YANG M H，HU C G，CAO Y B，et al. Ursolic acid regulates cell cycle and proliferation in colon adenocarcinoma by suppressing Cyclin B1［J］. Front Pharmacol，2021， doi： 10.3389/fphar.2020.622212http://dx.doi.org/10.3389/fphar.2020.622212.

PENNYCOOK B R，BARR A R. Palbociclib-mediated cell cycle arrest can occur in the absence of the CDK inhibitors p21 and p27［J］. Open Biol，2021，11（11）：210125.

ENGELAND K. Cell cycle regulation： p53-p21-RB signaling.［J］. Cell Death Differ，2022，29（5）：946-960.

ROY A，BANERJEE S. p27 and leukemia： Cell cycle and beyond. ［J］. Cell Physiol，2015，230（3）：504-509.

LIN P，TIAN X H，YI Y S，et al.Luteolin-induced protection of H₂O₂-induced apoptosis in PC12 cells and the associated pathway［J］.Mol Med Rep，2015，12（5）：7699-7704.

周振琪，王恬，石放雄. FoxO 转录因子调控哺乳动物的细胞周期和凋亡［J］.细胞生物学杂志，2007，29（2）：187-190.

杨旭芳，王晓彦. FoxO 调控细胞周期及细胞凋亡的分子机制［J］.内蒙古医学杂志，2015，47（6）：694-696.

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