黄芪甲苷通过PI3K/Akt/mTOR通路诱导鼻咽癌细胞自噬和凋亡

蔺婷; 彭佳欣; 陶阳阳; 周芳亮; 何迎春

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20230726

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黄芪甲苷通过PI3K/Akt/mTOR通路诱导鼻咽癌细胞自噬和凋亡

药理 | 更新时间：2023-11-20

- 黄芪甲苷通过PI3K/Akt/mTOR通路诱导鼻咽癌细胞自噬和凋亡
- Astragaloside Ⅳ Induces Autophagy and Apoptosis in Nasopharyngeal Carcinoma Cells via PI3K/Akt/mTOR Pathway
- 中国实验方剂学杂志 2023年29卷第24期页码：113-121
- 作者机构：
  
  1.湖南中医药大学中医药防治眼耳鼻喉疾病湖南省重点实验室，长沙 410208
  2.湖南中医药大学湖南省中医药防治眼耳鼻喉疾病与视功能保护工程技术研究中心，长沙 410208
  3.湖南中医药大学中西医结合院，长沙 410208
  4.湖南中医药大学医学院，长沙 410208
- 作者简介：
  
  蔺婷，在读博士，从事中医药防治耳鼻咽喉疾病研究，E-mail：834426640@qq. com
  何迎春，博士，教授，从事恶性肿瘤的分子机制及中医药防治研究，E-mail：1305851329@qq. com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(81874408);湖南省卫计委科研项目(202207015049);湖南省教育厅科研项目(21C0234);2022年度湖南中医药大学中医学开放基金项目(2022ZYX22);湖南省自然科学基金项目(2020JJ5419)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230726
  中图分类号： R2-0;R22;R242;R2-031;R285.5
- 纸质出版日期：2023-12-20，
  
  网络出版日期：2023-02-01，
  
  收稿日期：2022-10-28，
- 稿件说明：
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蔺婷,彭佳欣,陶阳阳等.黄芪甲苷通过PI3K/Akt/mTOR通路诱导鼻咽癌细胞自噬和凋亡[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(24):113-121.

LIN Ting,PENG Jiaxin,TAO Yangyang,et al.Astragaloside Ⅳ Induces Autophagy and Apoptosis in Nasopharyngeal Carcinoma Cells via PI3K/Akt/mTOR Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(24):113-121.
蔺婷,彭佳欣,陶阳阳等.黄芪甲苷通过PI3K/Akt/mTOR通路诱导鼻咽癌细胞自噬和凋亡[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(24):113-121. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230726.

LIN Ting,PENG Jiaxin,TAO Yangyang,et al.Astragaloside Ⅳ Induces Autophagy and Apoptosis in Nasopharyngeal Carcinoma Cells via PI3K/Akt/mTOR Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(24):113-121. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230726.

摘要

目的

探讨黄芪甲苷对鼻咽癌细胞自噬与凋亡的影响及潜在分子机制。

方法

在体外实验中，通过单丹磺酰戊二胺（MDC）染色和透射电镜观察黄芪甲苷（AS-Ⅳ）对鼻咽癌细胞自噬的影响。在体内实验中，建立裸鼠移植瘤模型后采用免疫荧光法（IF）及蛋白免疫印迹法（Western blot）检测各组别中自噬和凋亡情况的变化及磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（PI3K/Akt/mTOR）信号通路关键蛋白的表达变化。

结果

与空白组比较，不同浓度AS-Ⅳ（5、10、20 μmol·L

-1

）作用于5-8F细胞后，各AS-Ⅳ组的自噬荧光强度均明显增强，其中，干预24 h，各AS-Ⅳ组的自噬荧光表达最强，10 μmol·L

-1

AS-Ⅳ组的荧光表达最明显；与空白组比较，透射电镜下自噬激活剂雷帕霉素（RAPA）诱导5-8F细胞内出现较多自噬体；3-甲基腺嘌呤（3-MA）作为自噬抑制剂，透射电镜下并未观察到5-8F细胞内有自噬体的形成；AS-Ⅳ 10 μmol·L

-1

组细胞内结构和细胞膜完整、清楚，可见自噬体形成；与空白组比较，AS-Ⅳ各组的肿瘤体积明显受到抑制（

0.05，

0.01），微管相关蛋白l轻链3 Ⅱ/微管相关蛋白l轻链3 Ⅰ（LC3 Ⅱ/Ⅰ）和活化的胱天蛋白酶-3（cleaved Caspase-3）荧光信号明显增强（

0.05，

0.01），自噬相关蛋白酵母ATG6同源物（Beclin-1）、LC3 Ⅱ/Ⅰ和凋亡相关蛋白cleaved Caspase-3、活化的多腺苷二磷酸多聚酶（cleaved PARP）的表达量均明显升高（

0.05，

0.01），而自噬相关蛋白泛素结合蛋白（p62）的表达明显下调（

0.05，

0.01）；磷酸化（p）-PI3K、p-Akt、p-mTOR蛋白表达量明显降低（

0.05，

0.01）。

结论

黄芪甲苷可诱导鼻咽癌细胞发生自噬和凋亡，其机制可能是通过激活PI3K/Akt/mTOR信号通路。

Abstract

Objective

To investigate the effect and underlying molecular mechanism of astragaloside-Ⅳ （AS-Ⅳ） on autophagy and apoptosis of nasopharyngeal carcinoma cells.

Method

experiments

in vitro

， the effect of AS-Ⅳ on the autophagy of nasopharyngeal carcinoma cells was observed by monodansylcadaverine （MDC） staining and transmission electron microscopy （TEM）. In experiments

in vivo

， immunofluorescence （IF） and Western blot were used to detect the changes in autophagy and apoptosis and the expression of key proteins in the phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin （PI3K/Akt/mTOR） signaling pathway after the establishment of a xenograft tumor model in nude mice.

Result

After 5-8F cells were treated with AS-Ⅳ of different doses （5， 10， 20 μmol·L

-1

）， the fluorescence intensity of autophagy in AS-Ⅳ groups significantly increased as compared with that in the blank group. The fluorescence expression of autophagy in AS-Ⅳ groups was the strongest after intervention for 24 hours， and the fluorescence expression in the 10 μmol·L

-1

AS-Ⅳ group was the most obvious. The autophagy activator rapamycin （RAPA） induced more autophagosomes in 5-8F cells under the transmission electron microscope， and 3-methyladenine （3-MA）， an autophagy inhibitor， did not induce autophagosome formation in 5-8F cells under the transmission electron microscope as compared with the results in the blank group. In the 10 μmol·L

-1

AS-Ⅳ group， the intracellular structure and cell membrane were intact and clear， and autophagosome formation was observed. Compared with the blank group， the AS-Ⅳ groups showed inhibited tumor volume （

0.05，

0.01）， potentiated fluorescence signals of microtubule-associated protein l light chain 3 type Ⅱ/microtubule-associated protein l light chain 3 type Ⅰ （LC3 Ⅱ/Ⅰ） and cleaved Caspase-3 （

0.05，

0.01）， increased expression levels of the mammalian homolog of yeast ATG6 （Beclin-1）， LC3 Ⅱ/Ⅰ， cleaved Caspase-3， and cleaved PARP （

0.05，

0.01）， down-regulated expression of ubiquitin-binding protein （p62）（

0.05，

0.01）， and reduced protein expression levels of phosphorylated PI3K （p-PI3K）， phosphorylated Akt （p-Akt）， and phosphorylated mTOR （p-mTOR）（

0.05，

0.01）.

Conclusion

AS-Ⅳ can induce autophagy and apoptosis of nasopharyngeal carcinoma cells， and the mechanism is presumably attributed to the activation of the PI3K/Akt/mTOR signaling pathway.

关键词

鼻咽癌黄芪甲苷自噬凋亡磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（PI3K/Akt/mTOR）

Keywords

nasopharyngeal carcinomaastragaloside Ⅳautophagyapoptosisphosphatidylinositol 3-kinases/protein kinase B/mammalian target of rapamycin（PI3K/Akt/mTOR）

references

CHEN Y P，CHAN A，LE Q T，et al. Nasopharyngeal carcinoma［J］.Lancet，2019，394（10192）：64-80.

GUAN S，WEI J，HUANG L，et al. Chemotherapy and chemo-resistance in nasopharyngeal carcinoma［J］.Eur J Med Chem，2020，207：112758.

TANG L L， CHEN Y P， CHEN C B， et al. The Chinese Society of Clinical Oncology （CSCO） clinical guidelines for the diagnosis and treatment of nasopharyngeal carcinoma［J］. Cancer Communications，2021，41（11）：1195-1227.

俞赟丰，唐佩，周曼丽，等.基于“正虚邪滞”理论探讨肺癌自噬机制及中药干预进展［J］.中国实验方剂学杂志，2022，doi：10.13422/j.cnki.syfjx.202202227http://dx.doi.org/10.13422/j.cnki.syfjx.202202227.

李婉莹，单探幽，闫锦阳，等.细胞自噬在食管癌中的研究进展［J］.上海医学，2022，45（9）：643-647.

汪蒙蒙，韩岚，刘竹青，等.细胞凋亡、细胞焦亡、坏死性凋亡异同与交互［J］.生命的化学，2020，40（11）：1932-1940.

白宏，别蓓蓓，常翠翠，等.黄芪甲苷的药理活性研究进展［J］.西北药学杂志，2022，37（3）：198-202.

王绍鹏，杨光远，林鸿扬，等.黄芪甲苷的药理作用研究进展［J］.广东化工，2021，48（24）：48-49，44.

LIU W，CHEN H，WANG D.Protective role of astragaloside Ⅳ in gastric cancer through regulation of microRNA-195-5p-mediated PD-L1［J］.Immunopharmacol Immunotoxicol，2021，43（4）：443-451.

吴安妮，袁力，邢婧，等.黄芪甲苷对非小细胞肺癌细胞A549、SPC-A1增殖凋亡的调控作用及其机制［J］.山东医药，2021，61（3）：18-22.

王日明，宁雪，任跃英.黄芪甲苷抑制黑色素瘤B16细胞的增殖作用［J］.现代食品科技，2021，37（3）：32-36，131.

刘洁，胡晶，戴娜，等.益气解毒方主要三萜类化合物抑制鼻咽癌CNE2细胞增殖效应的比较［J］.湖南中医药大学学报，2019，39（11）：1315-1320.

周怡锦，田新磊，祝志朋，等.黄芪甲苷通过抑制IL-6/JAK2/STAT3信号通路调节肺脾气虚反复呼吸道感染模型大鼠的Th17/Treg细胞平衡［J］.中药材，2022，45（9）：2228-2233.

ZHOU F L， HU J， DAI N， et al. Berberine and ginsenoside Rg3 act synergistically via the MAPK/ERK pathway in nasopharyngeal carcinoma cells［J］. J Funct Foods， 2020， 1（66）：103802.

王璇. 中医药在肿瘤免疫治疗中的研究进展［J］.光明中医，2022，37（7）：1314-1316.

王一乔，高宏，邢向荣.中医药对于晚期实体肿瘤抗血管靶向药减毒增效作用的回顾性研究［J］.实用中医内科杂志，2023，37（7）：73-76.

蒋丽丽.中医药适宜技术在恶性肿瘤患者康复期的应用研究［J］.人人健康，2022（14）：84-86.

YU W M， HUSSAIN S S. Incidence of nasopharyngeal carcinoma in Chinese immigrants， compared with Chinese in China and South East Asia： Review［J］. J Laryngol Otol， 2009，123（10）：1067-74.

周小军，张丽娟，李少华.鼻咽癌及其不同进展阶段中医体质变化与意义［J］.中华中医药杂志，2015，30（8）：2738-2740.

张志宏，王春梅，李贺，等.黄芪甲苷通过JAK/STAT3信号通路抑制肺癌细胞增殖和迁移的作用机制研究［J］.北华大学学报：自然科学版，2022，23（6）：775-779.

刘玉霞，郑心，梁冉冉，等.黄芪甲苷基于ILT4-PI3K/Akt-B7-H3通路对NSCLC免疫逃逸机制影响的实验研究［J］.中药材，2021，44（11）：2677-2682.

武建毅，姚晓祥，朱纪华，等.黄芪甲甙胸腔注射对肺癌小鼠恶性胸腔积液的影响［J］.中外医学研究，2022，20（15）：1-5.

周志朋，杨明珠，蔡明钦，等.基于分子动力学模拟和实验评价探讨黄芪甲苷对HepG2细胞的作用机制［J］.肿瘤防治研究，2022，49（7）：655-661.

常凯，王艳艳，那琬琳，等.黄芪甲苷通过调控宿主核糖体翻译开关抑制HBV复制的机制［J］.临床肝胆病杂志，2022，38（7）：1495-1502.

龚永芳. pSmad3C/3L对黄芪甲苷经由Nrf2/HO-l通路抗肝癌作用的影响［D］.合肥：安徽医科大学，2022.

倪志华，张玉明，邓传怀，等. LC3基因在细胞自噬过程中的表达研究［J］. 湖北农业科学， 2015， 54（20）： 4932-4936.

郝莉，徐玉英，郭春霞，等. Beclin1基因慢病毒载体的鉴定包装及其在银杏酮酯保护衰老海马神经元中的作用［J］. 中药药理与临床， 2015， 31（4）： 90-94.

SCHAAF M B， KEULERS T G， VOOIJS M A， et al. LC3/GABARAP family proteins： Autophagy-（un）related functions［J］. Faseb J. 2016，30（12）：3961-3978.

SONG X， LEE D， DILLY A， et al. Crosstalk between apoptosis and autophagy is regulated by the arginylated BiP/Beclin-1/p62 complex［J］. Mol Cancer Res， 2018，16（7）： 1077-1091.

杨苏钰，唐德才，曹子丰，等. 黄芪甲苷配伍姜黄素对人卵巢癌HO-8910原位移植瘤转移的抑瘤作用［J］. 中国实验方剂学杂志， 2017， 23（6）： 155-160.

郭志伟. PI3K/Akt/mTOR信号通路在亚砷酸钠联合黄芪甲苷抗肝癌中的作用研究［D］.呼和浩特：内蒙古农业大学， 2021.

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.

王蒲雄志，夏光慨，卢家俊，等.PARP抑制剂对胰腺癌细胞的抗肿瘤机制及耐药性分析［J］.贵州医科大学学报，2020，45（5）：556-560.

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