Inhibitory Effect and Mechanism of Sishenwan-containing Serum on Aerobic Glycolysis in Human Colon Cancer Cells

JIANG Yifang; HUANG Ya; XIAO Chong; ZHOU Shuwen; ZHENG Lili; YOU Fengming

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20230130

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Inhibitory Effect and Mechanism of Sishenwan-containing Serum on Aerobic Glycolysis in Human Colon Cancer Cells

更新时间：2023-09-08

- Inhibitory Effect and Mechanism of Sishenwan-containing Serum on Aerobic Glycolysis in Human Colon Cancer Cells
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 29, Issue 19, Pages: 26-33(2023)
- 作者机构：
  
  1.成都中医药大学附属医院代谢性疾病中医药调控四川省重点实验室，成都 610075
  2.成都中医药大学肿瘤研究所，成都 610072
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20230130
  CLC： R22;R242;R2-031;R285.5
- Received：26 July 2022，
  
  Published Online：26 November 2022，
  
  Published：05 October 2023
- 稿件说明：
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蒋义芳,黄娅,肖冲等.四神丸含药血清抑制人结肠癌细胞有氧糖酵解的效应及机制[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(19):26-33.

JIANG Yifang,HUANG Ya,XIAO Chong,et al.Inhibitory Effect and Mechanism of Sishenwan-containing Serum on Aerobic Glycolysis in Human Colon Cancer Cells[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(19):26-33.
蒋义芳,黄娅,肖冲等.四神丸含药血清抑制人结肠癌细胞有氧糖酵解的效应及机制[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(19):26-33. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230130.

JIANG Yifang,HUANG Ya,XIAO Chong,et al.Inhibitory Effect and Mechanism of Sishenwan-containing Serum on Aerobic Glycolysis in Human Colon Cancer Cells[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(19):26-33. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20230130.

摘要

目的

探究四神丸含药血清对人结肠癌细胞HCT116有氧糖酵解的影响和作用机制。

方法

采用细胞增殖与活性检测（CCK-8）法检测四神丸含药血清（2.5%、5%、10%）处理结肠癌HCT116细胞24、48、72 h的细胞活力；微量法检测细胞培养液中乳酸浓度和细胞内葡萄糖含量，以及己糖激酶（HK）和果糖-6-磷酸激酶（PFK）活性；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测葡萄糖转运酶1（GluT1）mRNA含量；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测GluT1、甲基转移酶样3（MettL3）蛋白表达；免疫荧光染色法检测细胞GluT1表达；比色法检测N6-甲基腺苷（m

A）RNA甲基化水平。

结果

与空白组比较，2.5%、5%、10%四神丸含药血清24 h对HCT116细胞活力均无明显影响，10%四神丸含药血清在48 h可明显抑制HCT116细胞活力（

0.05），故后续实验选用10%四神丸含药血清，给药时间为48 h。与空白组比较，10%四神丸含药血清能够降低乳酸生成（

0.05），并下调细胞对葡萄糖摄取（

0.05），并降低糖酵解关键限速酶HK和PFK的活性（

0.05），同时四神丸含药血清还可降低GluT1蛋白（

0.01）及其mRNA表达（

0.05），并减少表达GluT1的细胞比例（

0.01）。与空白组比较，四神丸含药血清还能降低MettL3蛋白含量（

0.05）及m

A RNA 甲基化水平（

0.01）。

结论

四神丸能够抑制结肠癌细胞糖酵解，其作用机制可能与降低MettL3过表达，抑制m

A RNA甲基化，下调GluT1及细胞内HK、PFK等有氧糖酵解相关酶的活性有关。

Abstract

Objective

To explore the effect and mechanism of Sishenwan-containing serum on aerobic glycolysis in human colon cancer HCT116 cells.

Method

Cell counting kit-8 （CCK-8） was used to detect the cell viability of colon cancer HCT116 cells after treatment with Sishenwan-containing serum （2.5%， 5%， and 10%） for 24， 48， 72 h. The concentration of lactic acid， the content of intracellular glucose， and the activity of hexokinase （HK） and fructose-6-phosphate kinase （PFK） in the cell culture medium were detected by the micro-method. The content of glucose transporter 1 （GluT1） mRNA was detected by Real-time quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR）. The protein expression of GluT1 and methyltransferase-like 3 （MettL3） was detected by Western blot. The expression of GluT1 in cells was detected by immunofluorescence and the level of N6-methyladenosine （m

A） RNA methylation was detected by colorimetry.

Result

Compared with the normal serum， 2.5%， 5%， and 10% Sishenwan-containing serum had no significant effect on the viability of HCT116 cells at 24 h， while 10% Sishenwan-containing serum showed a significant inhibitory effect on the viability of HCT116 cells at 48 h （

0.05）. Hence， 10% Sishenwan-containing serum was used in subsequent experiments， and the intervention time was 48 h. Compared with the normal serum， 10% Sishenwan-containing serum could reduce lactate production （

0.05）， down-regulate glucose uptake （

0.05）， and blunt the activities of HK and PFK， the key rate-limiting enzymes of glycolysis （

0.05）. Meanwhile， 10% Sishenwan-containing serum could decrease the expression of GluT1 protein （

0.01） and mRNA （

0.05） and reduce the proportion of cells expressing GluT1 （

0.01）. Compared with the normal serum， Sishenwan-containing serum also decreased the protein content of MettL3 （

0.05） and the methylation level of m

A RNA （

0.01）.

Conclusion

Sishenwan can inhibit glycolysis in colon cancer cells， and its inhibitory mechanism may be related to reducing MettL3 overexpression， inhibiting m

A RNA methylation， and down-regulating GluT1 and the activities of intracellular aerobic glycolysis-related enzymes such as HK and PFK.

关键词

Keywords

references

LIBERTI M V ， LOCASALE J W . The Warburg effect： How does it benefit cancer cells？［J］. Trends Biochem Sci ， 2016 ， 41 （ 3 ）： 211 - 218 .

REINFELD B I ， MADDEN M Z ， WOLF M M ， et al . Cell-programmed nutrient partitioning in the tumour microenvironment ［J］. Nature ， 2021 ， 593 （ 7858 ）： 282 - 288 .

HAY N . Reprogramming glucose metabolism in cancer： Can it be exploited for cancer therapy？［J］. Nat Rev Cancer ， 2016 ， 16 （ 10 ）： 635 - 649 .

PAVLOVA N N ， THOMPSON C B . The emerging hallmarks of cancer metabolism ［J］. Cell Metab ， 2016 ， 23 （ 1 ）： 27 - 47 .

JIA S N ， HAN Y B ， YANG R ， et al . Chemokines in colon cancer progression ［J］. Semin Cancer Biol ， 2022 ， 86 （ Pt 3 ）： 400 - 407 .

周立强，李世豪，刘力，等 . 根皮素调控有氧糖酵解激活AMPK-p53信号通路抑制结肠癌细胞生长［J］. 中药新药与临床药理， 2020 ， 31 （ 5 ）： 515 - 522 .

姜新 . Wnt2通过有氧糖酵解对结直肠癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响及其与临床预后关系的研究［D］. 无锡：江南大学， 2021 .

WANG Y ， YANG Y ， WANG X ， et al . Ezrin as a prognostic indicator regulates colon adenocarinoma progression through glycolysis ［J］. J Gastroenterol Hepatol ， 2021 ， 36 （ 3 ）： 710 - 720 .

戎志斌，罗安明，姚乃礼 .“ 脾虚—线粒体—有氧糖酵解—肿瘤关联”病因病机新假说［J］. 医学争鸣， 2016 ， 7 （ 1 ）： 19 - 22 .

高长玉，李冀 . 四神丸方源溯源［J］，中医药学报， 2011 ， 39 （ 4 ）： 147 - 149 .

李雪莹，王佐梅，姚欣卉，等 . 四神丸药理作用及临床应用研究进展［J］. 辽宁中医药大学学报， 2021 ， 23 （ 4 ）： 122 - 126 .

刘宝通 . 四神丸加味用于大肠癌围手术期治疗的临床研究［D］. 沈阳：辽宁中医药大学， 2016 .

陈力 . 参苓白术散合四神丸加减联合FOLFOX6化疗方案治疗脾肾阳虚型结直肠癌术后的临床研究［D］. 合肥：安徽中医药大学， 2019 .

谭萍，马碧泉 . 吴茱萸联合粗盐热熨腹部对结直肠癌患者术后胃肠功能的影响［J］. 山东医药， 2011 ， 51 （ 3 ）： 53 .

李志发，陈戎，吴小兵 . 中药排气饮配合吴茱萸热熨对微创结肠癌术后胃肠功能恢复及免疫功能的影响［J］. 现代中西医结合杂志， 2017 ， 26 （ 9 ）： 984 - 986 .

傅友雯，王玉玲，于向阳 . 吴茱萸热熨对腹腔镜结肠癌术后胃肠功能恢复的影响［J］. 中国中西医结合外科杂志， 2017 ， 23 （ 6 ）： 649 - 650 .

王海燕，刘德，葛巍，等 . 四神丸对慢性复发型结肠炎大鼠结肠组织LDH、SDH、Na + -K + -ATPase和Ca 2+ -Mg 2+ -ATPase活力的影响［J］. 中国中医基础医学杂志， 2019 ， 25 （ 7 ）： 928 - 931 .

陈志敏，胡昌江，潘新，等 . 补骨脂和肉豆蔻炮制对脾肾阳虚泄泻大鼠能量代谢的影响［J］. 中成药， 2015 ， 37 （ 6 ）： 1298 - 1301 .

王海燕，葛巍，李燕珍，等 . 吴茱萸碱改善能量代谢修复TNBS诱导大鼠结肠炎结肠黏膜损伤的作用机制［J］. 中华中医药杂志， 2019 ， 34 （ 5 ）： 2194 - 2197 .

LEE H ， LI H ， NOH M ， et al . Bavachin from Psoralea corylifolia improves insulin-dependent glucose uptake through insulin signaling and AMPK activation in 3T3-L1 adipocytes ［J］. Int J Mol Sci ， 2016 ， 17 （ 4 ）： 527 .

NAIR A B ， JACOB S . A simple practice guide for dose conversion between animals and human ［J］. J Basic Clin Pharm ， 2016 ， 7 （ 2 ）： 27 - 31 .

WARBURG O . On the origin of cancer ［J］. Science ， 1956 ， 123 （ 3191 ）： 309 - 314 .

WATSON M J ， VIGNALI P ， MULLETT S J ， et al . Metabolic support of tumour-infiltrating regulatory T cells by lactic acid ［J］. Nature ， 2021 ， 591 （ 7851 ）： 645 - 651 .

刘洋靖，李晓柳，马朝群，等 . 基于网络药理学和动物实验研究HIF-1 α 信号通路调控糖酵解探讨阳和汤干预乳腺癌肺转移皮下瘤的机制［J］. 中国中药杂志， 2023 ， 48 （ 9 ）： 2352 - 2359 .

MICHALAK E M ， BURR M L ， BANNISTER A J ， et al . The roles of DNA， RNA and histone methylation in ageing and cancer ［J］. Nat Rev Mol Cell Biol ， 2019 ， 20 （ 10 ）： 573 - 589 .

WANG Y P ， LEI Q Y . Metabolic recoding of epigenetics in cancer ［J］. Cancer Commun （Lond）， 2018 ， 38 （ 1 ）： 25 .

RANSOHOFF J D ， WEI Y ， KHAVARI P A . The functions and unique features of long intergenic non-coding RNA ［J］. Nat Rev Mol Cell Biol ， 2018 ， 19 （ 3 ）： 143 - 157 .

LAI Y ， HUANG H ， ABUDOUREYIMU M ， et al . Non-coding RNAs： Emerging regulators of glucose metabolism in hepatocellular carcinoma ［J］. Am J Cancer Res ， 2020 ， 10 （ 12 ）： 4066 - 4084 .

曹阳，王艳杰，谢鑫，等 . 四神丸对结肠炎诱发的小鼠结肠癌CD133蛋白表达的影响［J］. 中国中医药现代远程教育， 2013 ， 11 （ 8 ）： 145 - 146 .

曹阳 . 中药“四神丸”对小鼠结肠炎性病变后诱发结肠癌预防作用的研究［D］. 沈阳：辽宁中医药大学， 2013 .

曹阳，赵丹玉，柴纪严，等 . 四神丸对小鼠结肠炎性病变后诱发结肠癌化学预防作用研究［J］. 辽宁中医药大学学报， 2012 ， 14 （ 11 ）： 127 - 129 .

XU F ， YAN J J ， GAN Y ， et al . miR-885-5p negatively regulates Warburg effect by silencing hexokinase 2 in liver cancer ［J］. Mol Ther Nucleic Acids ， 2019 ， 18 ： 308 - 319 .

LIU W ， LI W ， LIU H ， et al . Xanthohumol inhibits colorectal cancer cells via downregulation of hexokinases II-mediated glycolysis ［J］. Int J Biol Sci ， 2019 ， 15 （ 11 ）： 2497 - 2508 .

SHAO M ， ZHANG J ， ZHANG J ， et al . SALL4 promotes gastric cancer progression via hexokinase Ⅱ mediated glycolysis ［J］. Cancer Cell Int ， 2020 ， 20 ： 188 .

TANNER L B ， GOGLIA A G ， WEI M H ， et al . Four key steps control glycolytic flux in mammalian cells ［J］. Cell Syst ， 2018 ， 7 （ 1 ）： 49 - 62 .

WANG J ， YE C ， CHEN C ， et al . Glucose transporter GluT1 expression and clinical outcome in solid tumors： A systematic review and Meta-analysis ［J］. Oncotarget ， 2017 ， 8 （ 10 ）： 16875 - 16886 .

SZABLEWSKI L . Expression of glucose transporters in cancers ［J］. Biochim Biophys Acta ， 2013 ， 1835 （ 2 ）： 164 - 169 .

TOHMA T ， OKAZUMI S ， MAKINO H ， et al . Overexpression of glucose transporter 1 in esophageal squamous cell carcinomas： A marker for poor prognosis ［J］. Dis Esophagus ， 2005 ， 18 （ 3 ）： 185 - 189 .

FENG W ， CUI G ， TANG C W ， et al . Role of glucose metabolism related gene GluT1 in the occurrence and prognosis of colorectal cancer ［J］. Oncotarget ， 2017 ， 8 （ 34 ）： 56850 - 56857 .

SHEN H ， LAIRD P W . Interplay between the cancer genome and epigenome ［J］. Cell ， 2013 ， 153 （ 1 ）： 38 - 55 .

RODRIGUEZ-ENRIQUEZ S ， MARIN-HERNANDEZ Á ， GALLARDO-PEREZ J C ， et al . Transcriptional regulation of energy metabolism in cancer cells ［J］. Cells ， 2019 ， 8 （ 10 ）： 1225 .

SANTASUSAGNA S ， MORENO I ， NAVARRO A ， et al . miR-328 mediates a metabolic shift in colon cancer cells by targeting SLC2A1/GluT1 ［J］. Clin Transl Oncol ， 2018 ， 20 （ 9 ）： 1161 - 1167 .

QIU Z ， GUO W ， WANG Q ， et al . MicroRNA-124 reduces the pentose phosphate pathway and proliferation by targeting PRPS1 and RPIA mRNAs in human colorectal cancer cells ［J］. Gastroenterology ， 2015 ， 149 （ 6 ）： 1587 - 1598 .

ZHANG S ， ZHAO B S ， ZHOU A ， et al . m 6 A demethylase ALKBH5 maintains tumorigenicity of glioblastoma stem-like cells by sustaining FOXM1 expression and cell proliferation program ［J］. Cancer Cell ， 2017 ， 31 ： 591 – 606.e6 .

LI Z ， WENG H ， SU R ， et al . FTO plays an oncogenic role in acute myeloid leukemia as a N（6）-methyladenosine RNA demethylase ［J］. Cancer Cell ， 2017 ， 31 （ 1 ）： 127 - 141 .

CUI Q ， SHI H ， YE P ， et al . m（6）A RNA methylation regulates the self-renewal and tumorigenesis of glioblastoma stem cells ［J］. Cell Rep ， 2017 ， 18 （ 11 ）： 2622 - 2634 .

LIU X ， LIU L ， DONG Z ， et al . Expression patterns and prognostic value of m 6 A-related genes in colorectal cancer ［J］. Am J Transl Res ， 2019 ， 11 （ 7 ）： 3972 - 3991 .

ZENG C ， HUANG W ， LI Y ， et al . Roles of MettL3 in cancer： Mechanisms and therapeutic targeting ［J］. J Hematol Oncol ， 2020 ， 13 （ 1 ）： 117 .

XU J ， CHEN Q ， TIAN K ， et al . m 6 A methyltransferase MettL3 maintains colon cancer tumorigenicity by suppressing SOCS2 to promote cell proliferation ［J］. Oncol Rep ， 2020 ， 44 （ 3 ）： 973 - 986 .

SHEN C ， XUAN B ， YAN T ， et al . m 6 A-dependent glycolysis enhances colorectal cancer progression ［J］. Mol Cancer ， 2020 ， 19 （ 1 ）： 72 .

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