对叶百部总生物碱抑制非小细胞肺癌NCI-H460细胞增殖和诱导细胞凋亡的作用机制

林思; 秦慧真; 许立拔; 龙莉; 朱华; 王孝勋

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20230521

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

对叶百部总生物碱抑制非小细胞肺癌NCI-H460细胞增殖和诱导细胞凋亡的作用机制

药理 | 更新时间：2023-10-20

- 对叶百部总生物碱抑制非小细胞肺癌NCI-H460细胞增殖和诱导细胞凋亡的作用机制
- Mechanism of Stemona tuberosa Alkaloids in Inhibiting Proliferation and Inducing Apoptosis of Non-small Cell Lung Cancer NCI-H460 Cells
- 中国实验方剂学杂志 2023年29卷第22期页码：71-78
- 作者机构：
  
  1.广西中医药大学壮瑶药重点实验室，南宁 530200
  2.广西国际壮医医院，南宁 530201
- 作者简介：
  
  林思，在读硕士，从事中药鉴定与分析研究，E-mail：1751493407@qq.com
  朱华，博士，教授，博士生导师，从事中药品种、质量及资源开发研究，E-mail：zhuhuagx@163.com； *
  王孝勋，博士，研究员，硕士生导师，从事中药品种、质量及资源开发研究，E-mail：407977122@qq.com
- 基金信息：
  
  广西壮瑶药重点实验室项目(桂科基字［2014］32号);广西壮瑶药协同创新中心项目(桂教科研［2013］20号);广西第八批特聘专家项目（壮瑶药质量标准研究，桂人才通字〔2019〕13号）;广西重点研发项目(桂科AB21196016);广西科技基地和人才专项(2021AC16020);广西民族药资源与应用工程研究中心项目(桂发改高技函〔2020〕2605号)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230521
  中图分类号： R2-0;R22;R242;R2-031;R285.5
- 收稿日期：2022-09-27，
  
  网络出版日期：2023-01-05，
  
  纸质出版日期：2023-11-20
- 稿件说明：
移动端阅览
林思,秦慧真,许立拔等.对叶百部总生物碱抑制非小细胞肺癌NCI-H460细胞增殖和诱导细胞凋亡的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(22):71-78.

LIN Si,QIN Huizhen,XU Liba,et al.Mechanism of Stemona tuberosa Alkaloids in Inhibiting Proliferation and Inducing Apoptosis of Non-small Cell Lung Cancer NCI-H460 Cells[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(22):71-78.
林思,秦慧真,许立拔等.对叶百部总生物碱抑制非小细胞肺癌NCI-H460细胞增殖和诱导细胞凋亡的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(22):71-78. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230521.

LIN Si,QIN Huizhen,XU Liba,et al.Mechanism of Stemona tuberosa Alkaloids in Inhibiting Proliferation and Inducing Apoptosis of Non-small Cell Lung Cancer NCI-H460 Cells[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(22):71-78. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230521.

摘要

目的

观察对叶百部总生物碱对人非小细胞肺癌NCI-H460细胞增殖和凋亡的影响，并探讨其可能的作用机制。

方法

以非小细胞肺癌NCI-H460细胞作为研究对象，设置空白组和对叶百部总生物碱组（50、100、150、200、250 mg·L

-1

）。通过噻唑蓝（MTT）比色法和平板克隆形成实验观察对叶百部总生物碱对人非小细胞肺癌NCI-H460细胞增殖的影响；Hoechst 33258染色法和流式细胞术观察细胞凋亡；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测对叶百部总生物碱对胱天蛋白酶-3（Caspase-3）、B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）、Bcl-2相关X蛋白（Bax）和表皮生长因子受体（EGFR）mRNA的表达水平；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测对叶百部总生物碱对Caspase-3、Bax、Bcl-2、蛋白激酶B（Akt）、磷酸化（p）-Akt、EGFR、c-Jun氨基末端激酶（JNK）、p-JNK、p38丝裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）及p-p38 MAPK蛋白表达的影响。

结果

与空白组比较，对叶百部总生物碱组细胞增殖抑制率显著升高（

0.01）；细胞克隆形成数目和克隆形成率明显降低（

0.05，

0.01）；细胞核固缩、细胞质凝聚及细胞凋亡率显著增加（

0.01）；对叶百部总生物碱组（100、150、200、250 mg·L

-1

）Caspase-3 mRNA表达明显升高（

0.05）；对叶百部总生物碱组Bax mRNA表达显著升高（

0.01），Bcl-2 mRNA表达显著降低（

0.01）；对叶百部总生物碱组（100、150、200、250 mg·L

-1

）EGFR mRNA表达明显降低（

0.05，

0.01）；对叶百部总生物碱组（100、150、200、250 mg·L

-1

）Caspase-3、p-JNK蛋白表达显著上调（

0.01）；对叶百部总生物碱组Bax、p-p38 MAPK蛋白表达显著上调（

0.01），Bcl-2蛋白表达显著下调（

0.01）；对叶百部总生物碱组（100、150、200、250 mg·L

-1

）EGFR、p-Akt蛋白表达明显下调（

0.05，

0.01）。

结论

对叶百部总生物碱可抑制人非小细胞肺癌NCI-H460细胞增殖，并能诱导其凋亡，其机制可能与抑制EGFR蛋白的表达和Akt蛋白的磷酸化及激活JNK/p38 MAPK信号通路有关。

Abstract

Objective

To study the effect and underlying mechanism of

Stemona tuberosa

alkaloids on the proliferation and apoptosis of human non-small cell lung cancer NCI-H460 cells.

Method

Non-small cell lung cancer NCI-H460 cells were divided into a blank group and

S. tuberosa

alkaloids groups （50， 100， 150， 200， and 250 mg·L

-1

）. The effect of

S. tuberosa

alkaloids on the proliferation of human NCI-H460 cells was observed by thiazolyl blue tetrazolium bromide （MTT） assay and colony formation assay. Cell apoptosis was observed by Hoechst 33258 staining and flow cytometry. Real-time fluorescence-based polymerase chain reaction （Real-time PCR） was used to detect the effect of

S. tuberosa

alkaloids on the mRNA expression of cysteinyl aspartate-specific protease 3 （Caspase-3）， B-cell lymphoma-2 （Bcl-2）， Bcl-2-associated X protein （Bax）， and epidermal growth factor receptor （EGFR）. The protein expression levels of Caspase-3， Bax， Bcl-2， protein kinase B （Akt）， phosphorylated （p-）Akt， EGFR， c-Jun N-terminal kinase （JNK）， p-JNK， p38 mitogen-activated protein kinase （p38 MAPK）， and p-p38 MAPK were measured by Western blot.

Result

Compared with the blank group， the

S. tuberosa

alkaloids groups showed increased inhibition rate on cell proliferation （

0.01）， reduced number of cell clones formed and the rate of cell clonal formation （

0.05，

0.01）， and increased karyopyknosis， cytoplasmic aggregation， and cell apoptosis rate （

0.01）. The

S. tuberosa

alkaloids groups at 100， 150， 200， and 250 mg·L

-1

showed increased Caspase-3 mRNA expression （

0.05）， decreased EGFR mRNA expression （

0.05，

0.01）， up-regulated protein expression of Caspase-3 and p-JNK （

0.01）， and down-regulated protein expression of EGFR and p-Akt （

0.05，

0.01）. Additionally， compared with the blank group， the

S. tuberosa

alkaloids groups showed increased expression of Bax mRNA （

0.01）， decreased expression of Bcl-2 mRNA （

0.01）， up-regulated protein expression of Bax and p-p38 MAPK （

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

0.01）.

Conclusions

S. tuberosa

alkaloids can inhibit proliferation and induce apoptosis of human non-small cell lung cancer NCI-H460 cells， and the mechanism may be related to the inhibition of EGFR protein expression and phosphorylation of Akt protein， as well as the activation of the JNK/p38 MAPK signaling pathway.

关键词

Keywords

references

SUNG H ， FERLAY J ， SIEGEL R L ， et al . Global cancer statistics 2020： GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries ［J］. CA Cancer J Clin ， 2021 ， 71 （ 3 ）： 209 - 249 .

BADE B C ， DELA CRUZ C S . Lung cancer 2020：Epidemiology，etiology，and prevention ［J］. Clin Chest Med ， 2020 ， 41 （ 1 ）： 1 - 24 .

XING P Y ， MU Y X ， WANG Y ， et al . Real world study of regimen containing bevacizumab as first-line therapy in Chinese patients with advanced non-small cell lung cancer ［J］. Thorac Cancer ， 2018 ， 9 （ 7 ）： 805 - 813 .

PETREK H ， YU A M . Micrornas in non-small cell lung cancer： Gene regulation， impact on cancer cellular processes， and therapeutic potential ［J］. Pharmacol Res Perspect ， 2019 ， 7 （ 6 ）： E00528 .

BRAHMER J ， RECKAMP K L ， BAAS P ， et al . Nivolumab versus docetaxel in advanced squamous-cell non-small-cell lung cancer ［J］. N Engl J Med ， 2015 ， 373 （ 2 ）： 123 - 135 .

RECK M ， HEIGENER D F ， MOK T ， et al . Management of non-small-cell lung cancer： Recent developments ［J］. Lancet ， 2013 ， 382 （ 9893 ）： 709 - 719 .

ROSSI A ， LA SALVIA A ， DI MAIO M . Chemotherapy and intercalated gefitinib or erlotinib in the treatment of advanced non-small-cell lung cancer ［J］. Expert Rev Respir Med ， 2017 ， 11 （ 3 ）： 171 - 180 .

安海萍，任俏丽 . 预见性护理联合营养干预对肺癌化疗患者预后及不良反应的影响［J］. 中国药物与临床， 2021 ， 21 （ 12 ）： 2227 - 2228 .

XIA J B ， DAI L J ， WANG L S ， et al . Ganoderic acid DM induces autophagic apoptosis in non-small cell lung cancer cells by inhibiting the PI3K/Akt/mTOR activity ［J］. Chem Biol Interact ， 2020 ， doi： 10.1016/j.cbi.2019.108932 http://dx.doi.org/10.1016/j.cbi.2019.108932

LI J ， LI L ， LIU R ， et al . Establishing Chinese medicine characteristic tumor response evaluation system is the key to promote internationalization of Chinese medicine oncology ［J］. Chin J Integr Med ， 2012 ， 18 （ 10 ）： 730 - 736 .

程伟，陈新梅 . 中药抗非小细胞肺癌作用机制研究进展［J］. 中国实验方剂学杂志， 2020 ， 26 （ 24 ）： 227 - 234 .

CHUNG H S ， HON P M ， LIN G ， et al . Antitussive activity of Stemona alkaloids from Stemona tuberosa ［J］. Planta Med ， 2003 ， 69 （ 10 ）： 914 - 920 .

LEE K Y ， JEONG E J ， SANG H S ， et al . Stemona alkaloids isolated from Stemona tuberosa roots and their inhibitory activity on lipopolysaccharide-induced nitric oxide production ［J］. Rec Nat Prod ， 2015 ， 10 （ 1 ）： 109 - 112 .

BUT P H ， SHAW P C ， LIN G E ， et al . Authentication and quality assessment of the antitussive Herb Baibu（Radix Stemonae）［J］. Adv Bot Res ， 2012 ，2012（ 62 ）： 1 - 33 .

林思，朱华，秦慧真，等 . 对叶百部总生物碱对人肝癌SMMC-7721细胞凋亡及Bcl-2，Bax和cleaved Caspase-3蛋白表达的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2021 ， 27 （ 19 ）： 73 - 79 .

林思，秦慧真，李泽宇，等 . 对叶百部总生物碱对人肺癌A549细胞凋亡及PI3K/Akt和JNK/p38 MAPK信号通路的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， doi： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221724 http://dx.doi.org/10.13422/j.cnki.syfjx.20221724 .

袁海峰 . 吉西他滨联合顺铂治疗中晚期非小细胞肺癌的临床效果［J］. 临床医学研究与实践， 2020 ， 5 （ 6 ）： 27 - 29 .

单琳，沈维敏 . 吉西他滨联合顺铂治疗中晚期非小细胞肺癌的疗效观察［J］. 中国肿瘤临床与康复， 2022 ， 29 （ 10 ）： 1165 - 1168 .

ZHOU K ， ZHAO S ， GUO W ， et al . Efficacy and safety of erlotinib combined with bevacizumab in the treatment of non-small cell lung cancer： A systematic review and Meta-analysis ［J］. Medicine （baltimore）， 2020 ， 99 （ 3 ）： E18771 .

马思遥 . 中医辨证治疗联合GP化疗方案对非小细胞肺癌的疗效及对免疫功能的影响［J］. 辽宁中医杂志， 2022 ， 49 （ 7 ）： 102 - 105 .

KANG X ， WANG H ， LI Y ， et al . Alantolactone induces apoptosis through ROS-mediated Akt pathway and inhibition of PINK1-mediated mitophagy in human HepG2 cells ［J］. Artif Cells Nanomed Biotechnol ， 2019 ， 47 （ 1 ）： 1961 - 1970 .

于菲，罗卓，黎骊，等 . 氯化两面针碱通过PI3K/Akt/Bcl-2/caspase-3/PARP通路诱导小细胞肺癌细胞H1688和H446凋亡［J］. 中国药理学通报， 2022 ， 38 （ 7 ）： 1023 - 1031 .

WU X ， LI X ， XU G . Propofol suppresses the progression of non‑small cell lung cancer via downregulation of the miR‑21‑5p/MAPK10 axis ［J］. Oncol Rep ， 2020 ， 44 （ 2 ）： 487 - 498 .

SEO Y S ， YIM M J ， KIM B H ， et al . Berberine-induced anticancer activities in fadu head and neck squamous cell carcinoma cells ［J］. Oncol Rep ， 2015 ， 34 （ 6 ）： 3025 - 3034 .

LAI GGY ， LIM T H ， LIM J ， et al . Clonal MET amplification as a determinant of tyrosine kinase inhibitor resistance in epidermal growth factor receptor-mutant non-small-cell lung cancer ［J］. J Clin Oncol ， 2019 ， 37 （ 11 ）： 876 - 884 .

BRONTE G ， BRAVACCINI S ， BRONTE E ， et al . Epithelial-to-mesenchymal transition in the context of epidermal growth factor receptor inhibition in non-small-cell lung cancer ［J］. Biol Rev Camb Philos Soc ， 2018 ， 93 （ 4 ）： 1735 - 1746 .

CHONG C R ， JÄNNE P A . The quest to overcome resistance to EGFR-targeted therapies in cancer ［J］. Nat Med ， 2013 ， 19 （ 11 ）： 1389 - 1400 .

LIU Z H ， HU Z ， CAI X D ， et al . SLC39A5 promotes lung adenocarcinoma cell proliferation by activating PI3K/Akt signaling ［J］. Pathol Res Pract ， 2021 ， 224 ： 153541 .

BISHNUPURI K S ， ALVARADO D M ， KHOURI A N ， et al . IDO1 and kynurenine pathway metabolites activate PI3K-Akt signaling in the neoplastic colon epithelium to promote cancer cell proliferation and inhibit apoptosis ［J］. Cancer Res ， 2019 ， 79 （ 6 ）： 1138 - 1150 .

TSOI H ， YU A C ， CHEN Z S ， et al . A novel missense mutation in CCDC88C activates the JNK pathway and causes a dominant form of spinocerebellar ataxia ［J］. J Med Genet ， 2014 ， 51 （ 9 ）： 590 - 595 .

XIAO XJ ， GUO L ， DAI WY ， et al . Green tea-derived theabrownin suppresses human non-small cell lung carcinoma in xenograft model through activation of not only p53 signaling but also MAPK/JNK signaling pathway ［J］. J Ethnopharmacol . 2022 ， 291 ： 115167 .

林思，秦慧真，邓玲玉，等 . 芹菜素通过PI3K/Akt和MAPK信号通路诱导人大肠癌CL187细胞凋亡［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 19 ）： 97 - 104 .

LEE S O ， JOO S H ， KWAK A W ， et al . Podophyllotoxin induces ROS-mediated apoptosis and cell cycle arrest in human colorectal cancer cells via p38 MAPK signaling ［J］. Biomol Ther （Seoul）， 2021 ， 29 （ 6 ）： 658 - 666 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于Wnt/β-catenin通路探讨加味黄芪甘草汤对非小细胞肺癌细胞增殖、凋亡、侵袭、迁移及上皮间质转化的影响

地参多糖对非小细胞肺癌A549细胞抗肿瘤作用及机制

对叶百部总生物碱对人肝癌SMMC-7721细胞凋亡及Bcl-2，Bax和cleaved Caspase-3蛋白表达的影响

基于Nrf2/ROS通路探讨补中益气汤调控内质网应激改善非小细胞肺癌的顺铂耐药性