Inhibitory Effect of <italic style="font-style: italic">Sophora alopecuroides</italic> Total Alkaloids and Two Monomer Alkaloids on PC12 Cell Activity

GAO Li; LUO Fuxiang; ANAER Mahemuti; LUO Jingying; YAN Ming

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20230703

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Inhibitory Effect of Sophora alopecuroides Total Alkaloids and Two Monomer Alkaloids on PC12 Cell Activity

更新时间：2023-08-07

- Inhibitory Effect of Sophora alopecuroides Total Alkaloids and Two Monomer Alkaloids on PC12 Cell Activity
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 17, Pages: 126-133(2023)
- 作者机构：
  
  新疆维吾尔自治区维吾尔医药研究所新疆维吾尔自治区维吾尔医方剂学重点实验室，乌鲁木齐 830011
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230703
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- Received：15 November 2022，
  
  Published Online：17 February 2023，
  
  Published：05 September 2023
- 稿件说明：
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高莉,罗福祥,阿娜古丽·马合木提等.苦豆子总碱及其两种单体生物碱对PC12细胞活性的抑制作用[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(17):126-133.

GAO Li,LUO Fuxiang,ANAER Mahemuti,et al.Inhibitory Effect of Sophora alopecuroides Total Alkaloids and Two Monomer Alkaloids on PC12 Cell Activity[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(17):126-133.
高莉,罗福祥,阿娜古丽·马合木提等.苦豆子总碱及其两种单体生物碱对PC12细胞活性的抑制作用[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(17):126-133. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230703.

GAO Li,LUO Fuxiang,ANAER Mahemuti,et al.Inhibitory Effect of Sophora alopecuroides Total Alkaloids and Two Monomer Alkaloids on PC12 Cell Activity[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(17):126-133. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230703.

摘要

目的

研究比较从苦豆子中提取分离的苦豆子总碱、苦参碱、槐定碱分别对肾上腺嗜铬细胞瘤细胞（PC12细胞）活性的影响。

方法

采用噻唑蓝（MTT）比色法检测2、1、0.5、0.25、0.125、0.062 5 g·L

-1

苦豆子总碱、苦参碱、槐定碱分别对PC12细胞增殖的影响；酶标法检测细胞乳酸脱氢酶（LDH）渗漏率；流式细胞术检测细胞凋亡率、细胞周期、细胞内Ca

水平；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）和Bcl-2相关X蛋白（Bax）mRNA转录水平；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测细胞凋亡相关蛋白胱天蛋白酶-3（Caspase-3）、胱天蛋白酶-8（Caspase-8）及Bcl-2、Bax蛋白的表达。

结果

与空白组比较，苦豆子总碱、苦参碱、槐定碱均能抑制PC12细胞增殖，使细胞LDH渗漏率显著增加，细胞内Ca

荧光强度显著增强，诱导细胞的凋亡，并呈现一定的浓度依赖性（

0.05，

0.01），其中苦豆子总碱对PC12细胞的增殖抑制作用和诱导细胞凋亡作用最强（

0.01）；经苦豆子总碱、苦参碱、槐定碱处理后，苦豆子总碱组细胞周期进程G

被阻滞，苦参碱、槐定碱组细胞周期进程G

/S被阻滞；PC12细胞Bax mRNA表达量均明显升高（

0.05，

0.01），Bcl-2 mRNA表达量均明显降低（

0.05，

0.01）；均能明显下调细胞抗凋亡蛋白Bcl-2的表达（

0.05，

0.01），明显上调促凋亡蛋白Bax、Caspase-3、Caspase-8的表达（

0.05，

0.01），其中苦豆子总碱组蛋白表达变化最为显著。

结论

苦豆子总碱、苦参碱、槐定碱中，苦豆子总碱对PC12细胞活性的抑制作用最强，其作用机制可能与其抑制抗凋亡蛋白表达，上调促凋亡蛋白表达，激活细胞线粒体Caspase-8凋亡通路有关。

Abstract

Objective

To compare the effects of total alkaloids， matrine， and sophoridine extracted from

Sophora alopecuroides

on the activity of pheochromocytoma cells （PC12 cells）.

Method

The effect of

S. alopecuroides

total alkaloids， matrine， and sophoridine at concentrations of 2， 1， 0.5， 0.25， 0.125， and 0.062 5 g·L

-1

on the proliferation of PC12 cells was evaluated using the 3-（4，5-dimethylthiazol-2-yl）-2，5-diphenyl tetrazolium bromide （MTT） assay. The lactate dehydrogenase （LDH） leakage rate was measured by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）. Flow cytometry was used to assess cell apoptosis rate， cell cycle distribution， and intracellular Ca

levels. Real-time quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR） was performed to determine the mRNA transcription levels of B-cell lymphoma-2 （Bcl-2） and Bcl-2-associated X protein （Bax）. Protein expression levels of apoptosis-related proteins Caspase-3， Caspase-8， Bcl-2， and Bax were detected by Western blot.

Result

Compared to the control group，

S. alopecuroides

total alkaloids， matrine， and sophoridine inhibited the proliferation of PC12 cells， increased LDH leakage rate， enhanced intracellular Ca

fluorescence intensity， and induced cell apoptosis in concentration-dependent manner （

0.05，

0.01）. Among them，

S. alopecuroides

total alkaloids had the strongest inhibitory effect on cell proliferation and induction of apoptosis in PC12 cells （

0.01）. After treatment with

S. alopecuroides

total alkaloids， matrine， and sophoridine， the cell cycle progression of PC12 cells was arrested at G

in the

S. alopecuroides

total alkaloids group， and at G

/S in the matrine and sophoridine groups. The expression levels of Bax mRNA were significantly increased （

0.05，

0.01）， while the expression levels of Bcl-2 mRNA were significantly decreased （

0.05，

0.01）. All treatments significantly downregulated the expression of the anti-apoptotic protein Bcl-2 （

0.05，

0.01） and upregulated the expression of the pro-apoptotic proteins Bax， Caspase-3， and Caspase-8 （

0.05，

0.01）， with the most significant protein expression changes observed in the

S. alopecuroides

total alkaloids group.

Conclusion

Among the

S. alopecuroides

total alkaloids， matrine， and sophoridine，

S. alopecuroides

total alkaloids exhibit the strongest inhibitory effect on the activity of PC12 cells， and its mechanism of action may be related to the inhibition of anti-apoptotic protein expression， upregulation of pro-apoptotic protein expression， and activation of the mitochondrial Caspase-8 apoptotic pathway.

关键词

Keywords

references

张雨，苏丹丹，王亚男，等 . 旱生植物苦豆子研究综述［J］. 中国野生植物资源， 2021 ， 40 （ 9 ）： 55 - 58 .

LIU Y ， XU Y ， JI W ， et al . Anti-tumor activities of matrine and oxymatrine： Literature review ［J］. Tumour Biol ， 2014 ， 35 （ 6 ）： 5111 - 5119 .

HAO W L ， MENG G L ， XIE H X . Research progress on chemical constituents and pharmacological action of sophora alopecuroides ［J］. China Pharm ， 2016 ， 27 ： 1848 - 1850 .

杨巧丽，顾政一，黄华 . 中药苦豆子的研究进展［J］. 西北药学杂志， 2011 ， 26 （ 3 ）： 232 - 236 .

宋丽军，梁丽萍，赵淑敏，等 . 一测多评法测定苦豆子总生物碱中6种成分的含量［J］. 中药材， 2017 ， 40 （ 6 ）： 1380 - 1383 .

JIA Y Q ， YUAN Z W ， ZHANG X S ， et al . Total alkaloids of Sophora alopecuroides L. ameliorated murine colitis by regulating bile acid metabolism and gut microbiota ［J］. J Ethnopharmacol ， 2020 ， 255 ： 112775 .

刘伟，张扬星，杨新洲，等 . 苦豆子总碱降血糖作用及其机制研究［J］. 天然产物研究与开发， 2021 ， 33 （ 12 ）： 1991 - 1997 .

YANG Y . Safety evaluation of the granular preparation of Sophora alopecuroides alkaloids for veterinary usage ［D］. Yangzhou ： Yangzhou University ， 2020 ： 2 - 3 .

权丹妮，徐玥，曲卓，等 . 宁夏苦豆子主要活性成分及治疗肝脏疾病的研究进展［J］. 药学实践杂志， 2022 ， 40 （ 1 ）： 1 - 5，37 .

刘学楠，贾娅倩，华永丽，等 . 苦豆子不同提取物对小鼠急性毒性的“谱-毒”关系研究［J］. 中草药， 2019 ， 50 （ 11 ）： 2656 - 2664 .

姚雯，孙培环，徐晓敏，等 . 苦豆子种子生物碱类化学成分及细胞毒活性［J］. 中国实验方剂学杂志， 2014 ， 20 （ 22 ）： 95 - 99 .

苏永霞，冯平，朝克图，等 . 苦豆子种子营养成分及其急性毒性［J］. 西北农业学报， 2021 ， 30 （ 5 ）： 681 - 688 .

张明发，沈雅琴 . 苦参碱类生物碱的毒性研究进展［J］. 药物评价研究， 2018 ， 41 （ 4 ）： 682 - 691 .

QIU M ， SHI F ， DAI F ， et al . A reactive oxygen species activation mechanism contributes to sophoridine-induced apoptosis in rat liver BRL-3A cells ［J］. J Ethnopharmacol ， 2018 ， 213 ： 376 - 383 .

刁红霞，宋淑亮，梁浩，等 . 刺参多糖对谷氨酸致PC12细胞损伤的保护作用［J］. 中药材， 2009 ， 32 （ 3 ）： 398 - 400 .

靖钰 . 过表达人LDH-C的CHO细胞株构建及其对乳酸代谢和细胞凋亡影响的研究［D］. 苏州：苏州大学， 2014 .

焦周光，胡凌飞，李娜，等 . 大气PM2.5对大鼠心肌细胞的毒性作用［J］. 环境科学研究， 2018 ， 31 （ 9 ）： 1636 - 1644 .

邓凤君，徐江平，杨迎暴，等 . 茶多酚对H 2 O 2 诱导PC12细胞损伤的保护作用［J］. 中草药， 2010 ， 41 （ 6 ）： 945 - 949 .

戴琳玉，王路广，刘海英，等 . 敲低HSC-LX2人肝星状细胞钙网蛋白引起细胞内Ca 2+ 水平升高并促进细胞凋亡［J］. 细胞与分子免疫学杂志， 2021 ， 37 （ 6 ）： 501 - 506 .

WANG W ， MELLOR R L ， NERBONNE J M ， et al . Regional differences in the expression of tetrodotoxin-sensitive inward Ca 2+ and outward Cs + /K + currents in mouse and human ventricles ［J］. Channels （Austin）， 2019 ， 13 （ 1 ）： 72 - 87 .

BERRIDGE M J ， BOOTMAN M D ， LIPP P . Calcium-a life and death signal ［J］. Nature ， 1998 ， 395 （ 6703 ）： 645 - 648 .

高迪，张丹丹 . 细胞内钙离子检测技术［J］. 科技信息， 2009 （ 29 ）： 43 .

DUCHEN M R . Mitochondria and calcium： From cell signalling to cell death ［J］. J Physiol ， 2000 ， 529 （ Pt 1 ）： 57 - 68 .

董梦珍，邓云，李梦成 . 脑缺血再灌注损伤机制的研究进展［J］. 基层医学论坛， 2018 ， 22 （ 14 ）： 1981 - 1982 .

辛庆锋，陈俊辉，谢晓原 . 冬凌草甲素诱导SHEEC细胞凋亡过程中线粒体和细胞内［Ca 2+ ］浓度的变化［J］. 中药药理与临床， 2013 ， 29 （ 3 ）： 25 - 28 .

CHAN C M ， HUANG D Y ， HUANG Y P ， et al . Methylglyoxal induces cell death through endoplasmic reticulum stress-associated ROS production and mitochondrial dysfunction ［J］. J Cell Mol Med ， 2016 ， 20 （ 9 ）： 1749 - 1760 .

PAL S ， GHOSH M ， GHOSH S ， et al . Atorvastatin induced hepatic oxidative stress and apoptotic damage via MAPKs， mitochondria， calpain and Caspase12 dependent pathways ［J］. Food Chem Toxicol ， 2015 ， 83 ： 36 - 47 .

陈彦旭，金智生，何流，等 . 红芪多糖对高糖培养下雪旺细胞Bcl-2/Caspase-3信号通路的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 6 ）： 71 - 78 .

CHEN J ， MEHTA J L ， HAIDER N ， et al . Role of caspases in ox-LDL-induced apoptotic cascade in human coronary artery endothelial cells ［J］. Circ Res ， 2004 ， 94 （ 3 ）： 370 - 376 .

SASTRY K S ， IBRAHIM W N ， CHOUCHANE A I . Multiple signaling pathways converge on proapoptotic protein BAD to promote survival of melanocytes ［J］. FASEB J ， 2020 ， 34 （ 11 ）： 14602 - 14614 .

SCHENK R L ， STRASSER A ， DEWSON G . BCL-2： Long and winding path from discovery to therapeutic target ［J］. Biochem Biophys Res Commun ， 2017 ， 482 （ 3 ）： 459 - 469 .

VARDIYAN R ， EZATI D ， ANVARI M ， et al . Effect of L -carnitine on the expression of the apoptotic genes Bcl-2 and Bax ［J］. Clin Exp Reprod Med ， 2020 ， 47 （ 3 ）： 155 - 160 .

ALARIFI S ， ALI H ， ALKAHTANI S ， et al . Regulation of apoptosis through Bcl-2/Bax proteins expression and DNA damage by nano-sized gadolinium oxide ［J］. Int J Nanomedicine ， 2017 ， 12 ： 4541 - 4551 .

袁美玲，张云，汪光云，等 . 通窍活血汤含药脑脊液调控ASK1/MKK4/JNK信号通路对OGD/R损伤HT22细胞的保护作用［J］. 中国中药杂志， 2022 ， 47 （ 19 ）： 5274 - 5283 .

ZHANG Y ， YANG X ， GE X ， et al . Puerarin attenuates neurological deficits via Bcl-2/Bax/cleaved Caspase-3 and Sirt3/SOD2 apoptotic pathways in subarachnoid hemorrhage mice ［J］. Biomed Pharmacother ， 2019 ， 109 ： 726 - 733 .

MCILWAIN D R ， BERGER T ， MAK T W . Caspase functions in cell death and disease ［J］. Cold Spring Harb Perspect Biol ， 2015 ， 7 （ 4 ）： a026716 .

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Inhibitory Effect of Sophora alopecuroides Total Alkaloids and Two Monomer Alkaloids on PC12 Cell Activity

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