Mechanism on Banxia Xiexintang Inducing Ferroptosis in Gastric Cancer Cells Based on Nrf2/GPX4 Signaling Pathway

LI Ling; LI Yaxing; WANG Xue; QIU Xiao; GUO Wei; HUANG Hailiang; LIU Xijian; HAN Tao

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20231424

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Mechanism on Banxia Xiexintang Inducing Ferroptosis in Gastric Cancer Cells Based on Nrf2/GPX4 Signaling Pathway

更新时间：2024-02-04

- Mechanism on Banxia Xiexintang Inducing Ferroptosis in Gastric Cancer Cells Based on Nrf2/GPX4 Signaling Pathway
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 30, Issue 6, Pages: 10-19(2024)
- 作者机构：
  
  1.山东中医药大学中医学院，济南 250355
  2.山东中医药大学实验中心，济南 250355
  3.山东中医药大学康复学院，济南 250355
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20231424
  CLC： R2-0;R22;R242;R2-031;R285.5
- Received：18 March 2023，
  
  Published Online：19 June 2023，
  
  Published：20 March 2024
- 稿件说明：
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李灵,李亚星,王雪等.基于Nrf2/GPX4信号通路探讨半夏泻心汤诱导胃癌细胞铁死亡的机制[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(06):10-19.

LI Ling,LI Yaxing,WANG Xue,et al.Mechanism on Banxia Xiexintang Inducing Ferroptosis in Gastric Cancer Cells Based on Nrf2/GPX4 Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2024,30(06):10-19.
李灵,李亚星,王雪等.基于Nrf2/GPX4信号通路探讨半夏泻心汤诱导胃癌细胞铁死亡的机制[J].中国实验方剂学杂志,2024,30(06):10-19. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20231424.

LI Ling,LI Yaxing,WANG Xue,et al.Mechanism on Banxia Xiexintang Inducing Ferroptosis in Gastric Cancer Cells Based on Nrf2/GPX4 Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2024,30(06):10-19. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20231424.

摘要

目的

观察半夏泻心汤（BXT）对人胃癌 HGC-27、MKN-45、AGS细胞增殖的影响及其作用机制。

方法

采用细胞增殖与活性检测法（CCK-8）检测不同浓度的BXT含药血清（5%、10%、20%）对HGC-27、MKN-45、AGS细胞增殖的影响；线粒体膜电位探针（TMRE）检测细胞内线粒体膜电位表达，采用试剂盒对铁离子（Fe

）含量、脂质过氧化物（LPO）与超氧化物歧化酶（SOD）活性进行检测，采用蛋白免疫印迹法（Western blot）检测糖原合成激酶3

（GSK3

）、磷酸化GSK3

（p-GSK3

）、核转录因子E

相关因子2（Nrf2）和谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）的蛋白表达水平，实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白溶质载体家族7成员11（SLC7A11）、重链溶质载体家族3成员2（SLC3A2）、转铁蛋白受体3（TFRC）和肿瘤蛋白P53（TP53） mRNA表达。

结果

CCK-8结果显示含药血清干预3种胃癌细胞24 h，与空白组比较，BXT组与卡培他滨组均可显著降低胃癌细胞存活率（

0.01）；含药血清干预胃癌细胞48 h，与空白组比较，卡培他滨组与BXT组均可明显降低3种胃癌细胞存活率，BXT组呈现剂量依赖，以20%效果最明显（

0.01）。在铁死亡生化指标方面，与空白组比较，BXT组与卡培他滨组可以显著降低胃癌细胞中线粒体膜电位表达、SOD活性（

0.01），显著提高LPO、Fe

的含量（

0.01），从而提高胃癌细胞对铁死亡的敏感。在Nrf2/GPX4通路方面，与空白组比较，BXT组可以通过降低胃癌细胞中p-GSK3

、Nrf2、GPX4蛋白表达（

0.01），提高SLC7A11、SLC3A2 mRNA表达（

0.05），提高胃癌细胞中GSK3

的蛋白表达（

0.01），提高TP53、TFRC mRNA表达（

0.05，

0.01），抑制Nrf2/GPX4通路诱导胃癌细胞发生铁死亡。与卡培他滨组比较，20% BXT组效果更为明显。

结论

半夏泻心汤可以通过抑制Nrf2/GPX4通路的诱导胃癌细胞HGC-27、MKN-45、AGS发生铁死亡。

Abstract

Objective

To observe the effect of Banxia Xiexintang （BXT） on the proliferation of human gastric cancer HGC-27， MKN-45， and AGS cells and its mechanism.

Method

Cell counting kit-8 （CCK-8） was used to detect the effects of different concentrations of BXT-containing serum （5%， 10%， and 20%） on the proliferation of HGC-27， MKN-45， and AGS cells. A mitochondrial membrane potential probe （TMRE） was used to detect the expression of mitochondrial membrane potential in cells. A kit was used to detect iron ion （Fe

）

content， lipid peroxide （LPO）， and superoxide dismutase （SOD） activity. Western blot was used to detect the protein expression levels of glycogen synthase3

（GSK3

）， phosphorylated GSK3

（p-GSK3

）， nuclear factor E

related factor 2 （Nrf2）， and glutathione peroxidase 4 （GPX4）. The real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR） was used to detect the mRNA expression of member 11 of the cystine/glutamic acid reverse transporter solute vector family 7 （SLC7A11）， member 2 of the heavy chain solute vector family 3 （SLC3A2）， transferrin receptor 3 （TFRC）， and tumor protein （TP）53.

Result

CCK-8 results showed that BXT and capecitabine could significantly reduce the survival rate of three kinds of gastric cancer cells after treatment with drug-containing serum for 24 h （

0.01）. After 48 h of intervention with drug-containing serum， the survival rate of three kinds of gastric cancer cells was significantly decreased in both the capecitabine group and the BXT group compared with the blank group. The BXT group was dose-dependent， with 20% BXT having the most significant effect （

0.01）. In terms of biochemical indicators of ferroptosis， compared with the blank group， BXT and capecitabine significantly decreased the expression of mitochondrial membrane potential （

0.01） and SOD activity （

0.01） and significantly increased the contents of LPO and Fe

（

0.01）， so as to improve the sensitivity of gastric cancer cells to ferroptosis. In terms of the Nrf2/GPX4 pathway， compared with the blank group， the BXT group could reduce the protein expressions of p-GSK3

， Nrf2， and GPX4 （

0.01） in gastric cancer cells and increase mRNA expressions of SLC7A11 and SLC3A2 （

0.05）. It could also increase the protein expression of GSK3

（

0.01） and mRNA expression of TP53 and TFRC （

0.05，

0.01） in gastric cancer cells. Inhibition of the Nrf2/GPX4 pathway induces ferroptosis in gastric cancer cells. Compared with the capecitabine group， the 20% BXT group showed a more obvious effect.

Conclusion

Banxia Xiexintang can induce ferroptosis in gastric cancer cells HGC-27， MKN-45， and AGS by inhibiting the Nrf2/GPX4 pathway.

关键词

Keywords

references

刘宗超，李哲轩，张阳，等 . 2020全球癌症统计报告解读［J］. 肿瘤综合治疗电子杂志， 2021 ， 7 （ 2 ）： 1 - 13 .

闫超，陕飞，李子禹 . 2020年全球胃癌负担分析：聚焦中国流行现状［J］. 中国肿瘤， 2023 ， 32 （ 3 ）： 161 - 170 .

MACHLOWSKA J ， BAJ J ， SITARZ M ， et al . Gastric cancer： Epidemiology， risk factors， classification， genomic characteristics and treatment strategies ［J］. Int J Mol Sci ， 2020 ， 21 （ 11 ）： 4012 .

ZENG H ， CHEN W ， ZHENG R ， et al . Changing cancer survival in China during 2003-15： A pooled analysis of 17 population-based cancer registries ［J］. Lancet Global Health ， 2018 ， 6 （ 5 ）： e555 .

常敏，张久聪，周琴，等 . 胃癌流行病学研究进展［J］. 胃肠病学和肝病学杂志， 2017 ， 26 （ 9 ）： 966 - 969 .

习晓丽，叶美玲，王禾 . 内镜黏膜下剥离术治疗早期胃癌术后复发相关危险因素分析［J］. 现代肿瘤医学， 2022 ， 30 （ 7 ）： 1264 - 1268 .

马永伟，李玉民 . 胃癌手术治疗的研究进展［J］. 医学综述， 2021 ， 27 （ 18 ）： 3609 - 3615 .

张越 . PD-1/PD-L1抑制剂联合化疗一线治疗晚期胃癌疗效相关生物标记物的研究进展［J］. 中国肿瘤临床， 2022 ， 49 （ 19 ）： 1021 - 1026 .

王贵娟，李建彬 . 胃癌辅助放疗研究现状与进展［J］. 中华肿瘤防治杂志， 2020 ， 27 （ 11 ）： 915 - 920 .

尹振宇，刘乾，李晓梅，等 . 胃癌靶向治疗药物及耐药机制的研究进展［J］. 中国肿瘤， 2021 ， 30 （ 9 ）： 701 - 710 .

欧凯，杨林 . 胃癌免疫治疗机制及临床应用的研究进展［J］. 中国肿瘤， 2020 ， 29 （ 2 ）： 125 - 133 .

刘鹏，朱旭，杨仁杰，等 . 72例胃癌肝转移化疗后进展的介入治疗的回顾性分析［J］. 介入放射学杂志， 2013 ， 22 （ 9 ）： 742 - 746 .

朱丽 . 胃癌患者围术期临床营养支持治疗的回顾性研究［J］. 中国医刊， 2022 ， 57 （ 10 ）： 1127 - 1130 .

李慧臻，王天麟，马佳乐，等 . 半夏泻心汤对Hp阳性慢性萎缩性胃炎小鼠趋化因子CXCL9、CXCL10及炎性因子的影响［J］. 时珍国医国药， 2021 ， 32 （ 10 ）： 2316 - 2320 .

陈健，张梁坤，谷文超，等 . 半夏泻心汤对右旋葡聚糖硫酸钠诱导的溃疡性结肠炎小鼠肠道菌群的影响［J］. 中国中药杂志， 2021 ， 46 （ 11 ）： 2871 - 2880 .

刘丹 . 半夏泻心汤治疗寒热错杂型反流性食管炎临床观察［J］. 中国中医药现代远程教育， 2022 ， 20 （ 21 ）： 76 - 77 .

孙克允 . 基于转录组测序的半夏泻心汤抑制胃癌细胞增殖作用及机制研究［D］. 济南：山东中医药大学， 2022 .

孙志其，韩涛，黄海量 . 半夏泻心汤原方药物用量及半夏炮制方法考探［J］. 山东中医药大学学报， 2020 ， 44 （ 2 ）： 130 - 133， 163 .

李健，马麒 . 胃癌影响因素研究进展［J］. 实用肿瘤学杂志， 2020 ， 34 （ 5 ）： 5 .

田润英，兰斌，王国佐，等 . 中医药靶向调节p53介导的铁死亡机制研究进展［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 21 ）： 264 - 275 .

MAGDALENA G ， MICHELA A ， ANDREA D ， et al . NCOA4-mediated ferritinophagy promotes ferroptosis induced by erastin， but not by RSL3 in HeLa cells ［J］. BBA-Mol Cell Res ， 2021 ， 1868 （ 2 ）： 118913 .

高薇，曾海荣，乐佳敏 . 鸦胆子苦醇通过Nrf2/HO-1通路诱导细胞铁死亡抑制胃癌细胞HGC-27增殖［J］. 中国实验方剂学杂志， 2023 ， 29 （ 2 ）： 81 - 87 .

TEBAY L E ， ROBERTSON H ， DURANT S T ， et al . Mechanisms of activation of the transcription factor Nrf2 by redox stressors， nutrient cues， and energy status and the pathways through which it attenuates degenerative disease ［J］. Free Radic Biol Med ， 2015 ， 88 （ Pt B ）： 108 - 146 .

FLOHé L ， TOPPO S ， COZZA G ， et al . A comparison of thiol peroxidase mechanisms ［J］. Antioxid Redox Signal ， 2011 ， 15 （ 3 ）： 763 - 780 .

雎转，张瑞，杨安钢等 . 突变型p53通过下调谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）表达和增加脂质活性氧产生促进人结肠癌和肺癌细胞的铁死亡［J］. 细胞与分子免疫学杂志， 2022 ， 38 （ 6 ）： 522 - 527 .

JELINEK A ， HEYDER L ， DAUDE M ， et al . Mitochondrial rescue prevents glutathione peroxidase-dependent ferroptosis ［J］. Frbm Med ， 2018 ， 117 ： 45 - 57 .

SU L J ， ZHANG J H ， GOMEZ H ， et al . Reactive oxygen species-induced lipid peroxidation in apoptosis， autophagy， and ferroptosis ［J］. Oxid Med Cell Longev ， 2019 ， 2019 ： 5080843 .

洪婷婷，张钰明，杨琳洁，等 . 经典名方半夏泻心汤水煎液的HPLC指纹图谱及黄芩、黄连量值传递研究［J］. 中草药， 2020 ， 51 （ 20 ）： 5166 - 5176 .

纪万里，周泽华，王婷婷，等 . 基于UPLC-LTQ-Orbitrap-MS方法分析半夏泻心汤化学成分［J］. 药物分析杂志， 2020 ， 40 （ 10 ）： 1736 - 1750 .

闫利利，史家文，王金芳，等 . 基于UPLC/Q-TOF-MS~E方法分析半夏泻心汤的化学成分［J］. 药学学报， 2013 ， 48 （ 4 ）： 526 - 531 .

张艳美，魏晶晶，朱中博，等 . 半夏泻心汤防治GC作用机制研究进展［J］. 中国实验方剂学杂志， 2023 ， 29 （ 10 ）： 65 - 72 .

HU X M ， XIANG J J ， XIAO B L ， et al . Wogonoside promotes apoptosis in gastric cancer AGS and SGC-7901 cells through induction of mitochondrial dysfunction and endoplasmic reticulum stress ［J］. FEBS Open Bio ， 2019 ， 9 （ 8 ）： 1469 - 1476 .

傅敏 . 黄连-干姜药对化学成分分析及其抗胃癌药效作用研究［D］. 武汉：湖北中医药大学， 2022 .

崔国宁，刘喜平，李沛清，等 . 半夏泻心汤含药血清对胃癌微环境诱导人腹膜间皮细胞氧化应激反应的影响［J］. 时珍国医国药， 2017 ， 28 （ 1 ）： 12 - 14 .

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