基于Hedgehog信号通路探析白头翁汤抗结直肠癌HCT116细胞机制

刘茂伦; 任珊; 杨寒; 赵晖; 陶秋; 唐顺; 明天琪; 徐海波

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.202202022

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基于Hedgehog信号通路探析白头翁汤抗结直肠癌HCT116细胞机制

经典名方 | 更新时间：2023-05-17

- 基于Hedgehog信号通路探析白头翁汤抗结直肠癌HCT116细胞机制
- Baitouweng Tang Suppresses Colorectal Cancer HCT116 Cells by Regulating Hedgehog Signaling Pathway
- 中国实验方剂学杂志 2023年29卷第8期页码：125-132
- 作者机构：
  
  1.西南特色中药资源国家重点实验室，成都 611137
  2.成都中医药大学药学院，成都 611137
- 作者简介：
  
  刘茂伦，在读硕士，从事中药抗肿瘤药理研究，E-mail：1275440748@qq.com
  徐海波，博士，教授，博士生导师，从事中药抗肿瘤药理研究，E-mail：xuhb@hotmail.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目(81573813);四川省中医药管理局课题(2021XYCZ007;2021MS447);四川省卫生健康委员会科技项目(21PJ107);成都中医药大学“杏林学者”人才计划(GJJJ2021003)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.202202022
  中图分类号： R22;R242;R2-031;R287
- 收稿日期：2022-06-19，
  
  网络出版日期：2022-08-16，
  
  纸质出版日期：2023-04-20
- 稿件说明：
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刘茂伦,任珊,杨寒等.基于Hedgehog信号通路探析白头翁汤抗结直肠癌HCT116细胞机制[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(08):125-132.

LIU Maolun,REN Shan,YANG Han,et al.Baitouweng Tang Suppresses Colorectal Cancer HCT116 Cells by Regulating Hedgehog Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(08):125-132.
刘茂伦,任珊,杨寒等.基于Hedgehog信号通路探析白头翁汤抗结直肠癌HCT116细胞机制[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(08):125-132. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.202202022.

LIU Maolun,REN Shan,YANG Han,et al.Baitouweng Tang Suppresses Colorectal Cancer HCT116 Cells by Regulating Hedgehog Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(08):125-132. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.202202022.

摘要

目的

探讨白头翁汤水煎液通过调控经典Hedgehog（Hh）信号通路诱导人结直肠癌细胞HCT116凋亡的作用及其机制。

方法

用白头翁汤（25、50、100、200、500、750、1 000 mg·L

-1

）处理HCT116细胞24 h，然后用噻唑蓝（MTT）比色法检测白头翁汤对细胞增殖的影响；分别设置空白组、白头翁汤组（125、250、500 mg·L

-1

）和五氟尿嘧啶（5-FU）组（40 mmol·L

-1

），显微镜观察细胞给药前后形态变化；划痕实验检测白头翁汤对细胞迁移的影响；Hoechest 33324/碘化丙锭（PI）染色法评价白头翁汤对细胞凋亡的影响；流式细胞术检测白头翁汤对HCT116细胞凋亡的影响；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测细胞凋亡相关B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）、Bcl-2相关X蛋白（Bax）的表达水平及Hh信号通路关键因子音猬因子（SHh）、GLI家族锌指蛋白1（Gli1）、G蛋白偶联受体蛋白Smoothened（Smo）、苏氨酸蛋白激酶Fused抑制因子（SuFu）、c-核蛋白类基因（c-Myc）蛋白表达水平；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测凋亡相关基因Bax、Bcl-2和Hh通路相关基因SHh、Gli1、Smo、SuFu、c-Myc mRNA表达水平。

结果

与空白组比较，白头翁汤组（125、250、500 mg·L

-1

）HCT116细胞形态发生明显改变，细胞变圆，其增殖被抑制，且呈浓度依赖性，迁移能力下降（

0.05，

0.01），细胞核出现致密浓染，凋亡数量增加。与空白组比较，白头翁汤（500 mg·L

-1

）处理HCT116细胞24 h，Bax蛋白和mRNA表达水平升高（

0.05，

0.01），Bcl-2蛋白和mRNA表达水平降低（

0.05，

0.01）。与空白组比较，白头翁汤组（500 mg·L

-1

）处理24 h后，Hh信号通路关键因子SHh、Gli1、Smo、c-Myc的mRNA和蛋白水平表达降低（

0.05，

0.01），Hh信号通路负调控因子SuFu表达水平升高（

0.05，

0.01）。

结论

白头翁汤通过降低Hh信号通路活性来抑制结直肠癌细胞HCT116增殖和迁移，诱导癌细胞凋亡。

Abstract

Objective

To explore the effect of Baitouweng Tang （BTWT） on the apoptosis of human colorectal cancer HCT116 cells and decipher the underlying mechanism based on the Hedgehog （Hh） signaling pathway.

Method

HCT116 cells were treated with BTWT （25， 50， 100， 200， 500， 750， and 1 000 mg·L

-1

） for 24 h， and then the cell proliferation was detected by methyl thiazolyl tetrazolium （MTT） colorimetry. Five groups were designed for the treatment of HCT116 cells， including a blank control group， BTWT groups （125， 250， and 500 mg·L

-1

）， and a positive control （5-fluorouracil， 5-FU， 40 mmol·L

-1

） group. The cell morphology was observed under an inverted microscope. The migration of the cells was detected by scratch test， and the apoptosis by Hoechest 33324/propidium iodide （PI） staining and flow cytometry. Western blot was employed to determine the protein levels of sonic hedgehog （SHh）， GLI family zinc finger protein 1 （Gli1）， smoothened （Smo）， suppressor of fused （SuFu）， cellular-myelocytomatosis viral oncogene （c-Myc）， and the apoptosis-related proteins B-cell lymphoma-2 （Bcl-2） and Bcl-2-associated X protein （Bax）. The quantitative real-time reverse transcription PCR （Real-time PCR） was employed to determine the mRNA levels of Bax， Bcl-2， SHh， Gli1， Smo， SuFu， and c-Myc.

Result

Compared with the blank control group， BTWT changed the cell morphology （making the cell become round with dense nucleus）， inhibited the proliferation of HCT116 cells in a dose-dependent manner， decreased the ability of migration （

0.05，

0.01）， and increased apoptotic cells. Compared with the blank control group， BTWT （500 mg·L

-1

） treatment for 24 h up-regulated the protein and mRNA levels of Bax （

0.05，

0.01） and down-regulated the protein and mRNA levels of Bcl-2 in HCT116 cells （

0.05，

0.01）. Moreover， the treatment down-regulated the mRNA and protein levels of SHh， Gli1， Smo， and c-Myc （

0.05，

0.01） and up-regulated the mRNA and protein levels of SuFu （

0.05，

0.01）.

Conclusion

BTWT inhibited the proliferation and migration and induced the apoptosis of colorectal cancer HCT116 cells by down-regulating the Hh 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 .

PATEL S G ， AHNEN D J . Colorectal cancer in the young ［J］. Curr Gastroenterol Rep ， 2018 ， 20 （ 4 ）： 15 .

VEENSTRA C M ， KRAUSS J C . Emerging systemic therapies for colorectal cancer ［J］. Clin Colon Rectal Surg ， 2018 ， 31 （ 3 ）： 179 - 191 .

钟宇，郑学宝，叶华，等 . 白头翁汤对溃疡性结肠炎大鼠的疗效及免疫机制的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2019 ， 25 （ 12 ）： 15 - 21 .

谢子葳，李鑫，谢碧岑，等 . 白头翁汤调控细胞因子治疗溃疡性结肠炎作用机制研究进展［J］. 中成药， 2021 ， 43 （ 8 ）： 2145 - 2148 .

金燊懿，许玲 . 白头翁汤对人肺腺癌细胞增殖及周期调控的影响［J］. 中国中医药信息杂志， 2020 ， 27 （ 05 ）： 48 - 52 .

宋聚才，巩跃生，刘全林 . 白头翁汤对结直肠癌小鼠肠道菌群、炎症因子及HER-2表达的影响［J］. 中医药信息， 2022 ， 39 （ 3 ）： 20 - 24 .

伍谨林，杨柱，龙奉玺，等 . 基于网络药理学研究白头翁汤治疗结直肠癌的作用机制［J］. 中成药， 2021 ， 43 （ 11 ）： 3206 - 3215 .

节阳华，何文婷，张洪亮 . 白头翁汤治疗晚期结直肠癌的药效基因组学研究［J］. 中国医药， 2015 ， 10 （ 6 ）： 865 - 868 .

DOHENY D ， MANORE S G ， WONG G L ， et al . Hedgehog signaling and truncated Gli1 in cancer ［J］. Cells ， 2020 ， doi： 10.3390/cells9092114 http://dx.doi.org/10.3390/cells9092114 .

何曼，张梦，孙强，等 . 熊果酸通过hedgehog信号通路调控结直肠癌细胞HCT116自噬的机制研究［J］. 中国中药杂志， 2021 ， 46 （ 5 ）： 1217 - 1223 .

张梦，何曼，孙强，等 . 基于Hedgehog信号通路的熊果酸诱导结直肠癌SW480细胞凋亡的机制研究［J］. 中草药， 2021 ， 52 （ 8 ）： 2365 - 2373 .

CHEN L ， LIU M ， YANG H ， et al . Ursolic acid inhibits the activation of smoothened-independent non-canonical hedgehog pathway in colorectal cancer by suppressing AKT signaling cascade ［J］. Phytother Res ， 2022 ， 36 （ 9 ）： 3555 - 3570 .

LI Q ， LAI Q ， HE C ， et al . RUNX1 regulates the proliferation and chemoresistance of colorectal cancer through the Hedgehog signaling pathway ［J］. J Cancer ， 2021 ， 12 （ 21 ）： 6363 - 6371 .

季漪，李柳，李文婷，等 . 吴勉华从瘀热论治直肠癌放射性肠损伤［J］. 中医学报， 2020 ， 35 （ 12 ）： 2592 - 2595 .

熊礼凤，孙杭 . 白头翁汤加味联合化疗治疗湿热蕴结型晚期结直肠癌临床观察［J］. 浙江中医杂志， 2021 ， 56 （ 7 ）： 509 .

BRISCOE J ， THÉROND P P . The mechanisms of Hedgehog signalling and its roles in development and disease ［J］. Nat Rev Mol Cell Biol ， 2013 ， 14 （ 7 ）： 416 - 429 .

INGHAM P W ， NAKANO Y ， SEGER C . Mechanisms and functions of Hedgehog signalling across the metazoa ［J］. Nat Rev Genet ， 2011 ， 12 （ 6 ）： 393 - 406 .

HUMKE E W ， DORN K V ， MILENKOVIC L ， et al . The output of Hedgehog signaling is controlled by the dynamic association between Suppressor of Fused and the Gli proteins ［J］. Genes Dev ， 2010 ， 24 （ 7 ）： 670 - 682 .

TUKACHINSKY H ， LOPEZ L V ， SALIC A . A mechanism for vertebrate Hedgehog signaling： recruitment to cilia and dissociation of SuFu-Gli protein complexes ［J］. J Cell Biol ， 2010 ， 191 （ 2 ）： 415 - 428 .

WU X ， ZHANG L S ， TOOMBS J ， et al . Extra-mitochondrial prosurvival BCL-2 proteins regulate gene transcription by inhibiting the SUFU tumour suppressor ［J］. Nat Cell Biol ， 2017 ， 19 （ 10 ）： 1226 - 1236 .

QUALTROUGH D ， BUDA A ， GAFFIELD W ， et al . Hedgehog signalling in colorectal tumour cells： induction of apoptosis with cyclopamine treatment ［J］. Int J Cancer ， 2004 ， 110 （ 6 ）： 831 - 837 .

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