六君子汤调控STAT3/泛素蛋白酶体途径防治肺癌恶病质小鼠肌肉萎缩的机制

张艳; 桑亚洲; 彭梦薇; 陈玉龙; 刘燕; 张彩丽; 吴耀松

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220430

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六君子汤调控STAT3/泛素蛋白酶体途径防治肺癌恶病质小鼠肌肉萎缩的机制

经典名方 | 更新时间：2022-02-07

- 六君子汤调控STAT3/泛素蛋白酶体途径防治肺癌恶病质小鼠肌肉萎缩的机制
- Mechanism of Liu Junzitang in Treatment of Muscle Atrophy in Mice with Lung Cancer Cachexia Through Regulating STAT3/Ubiquitin Proteasome Pathway
- 中国实验方剂学杂志 2022年28卷第5期页码：8-15
- 作者机构：
  
  1.河南中医药大学中医药科学院，河南省中医方证信号传导重点实验室/ 河南省中医方证信号传导国际联合重点实验室，郑州 450046
  2.河南省中西医结合防治脑认知疾病工程技术研究中心，郑州 450046
  3.郑州市中西医结合防治脑认知疾病重点实验室，郑州 450046
- 作者简介：
  
  张艳，硕士，从事分子生物学与中医肿瘤方证基础研究，E-mail：1293828441@qq.com
  吴耀松，硕士，教授，从事分子生物学与中医肿瘤方证基础研究，E-mail：linawys@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(82074313;81503490);河南省重点研发与推广专项(192102310160);河南省高校重点科研项目(19A360014)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220430
  中图分类号： R22;R242;R2-031;R285.5
- 收稿日期：2021-10-11，
  
  网络出版日期：2021-12-13，
  
  纸质出版日期：2022-03-05
- 稿件说明：
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张艳,桑亚洲,彭梦薇等.六君子汤调控STAT3/泛素蛋白酶体途径防治肺癌恶病质小鼠肌肉萎缩的机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(05):8-15.

ZHANG Yan,SANG Ya-zhou,PENG Meng-wei,et al.Mechanism of Liu Junzitang in Treatment of Muscle Atrophy in Mice with Lung Cancer Cachexia Through Regulating STAT3/Ubiquitin Proteasome Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(05):8-15.
张艳,桑亚洲,彭梦薇等.六君子汤调控STAT3/泛素蛋白酶体途径防治肺癌恶病质小鼠肌肉萎缩的机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(05):8-15. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220430.

ZHANG Yan,SANG Ya-zhou,PENG Meng-wei,et al.Mechanism of Liu Junzitang in Treatment of Muscle Atrophy in Mice with Lung Cancer Cachexia Through Regulating STAT3/Ubiquitin Proteasome Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(05):8-15. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220430.

摘要

目的

基于信号传导及转录激活因子3（STAT3）/泛素蛋白酶体途径，体内探讨六君子汤防治肺癌恶病质小鼠肌肉萎缩的作用机制。

方法

6周龄雄性C57BL/6J小鼠40只，随机分为空白组，模型组，六君子汤组，抑制剂组，六君子汤联合sttatic组（联合用药组），每组8只。除空白组外，其余各组采用小鼠肺癌细胞（Lewis细胞）右前腋下皮下接种的方法建立肺癌恶病质肌肉萎缩小鼠移植瘤模型，在造模第8天，六君子汤组给予六君子汤灌胃（9.56 g·kg

-1

·d

-1

）和抑制剂组腹腔注射抑制剂［25 mg·kg

-1

·（2 d）

-1

］治疗。药物干预3周后取材，称量小鼠体质量、腓肠肌质量；苏木素-伊红（HE）染色观察小鼠腓肠肌肌纤维病理变化及横截面积的改变；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测小鼠腓肠肌中磷酸化-STAT3（p-STAT3），STAT3，肌肉萎缩盒F基因（MAFbx），肌肉环状指基因1（MuRF1）蛋白表达，实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测小鼠腓肠肌中STAT3，MAFbx，MuRF1 mRNA的表达情况。

结果

与空白组比较，模型组小鼠体质量及腓肠肌质量明显减轻，腓肠肌肌纤维横截面积明显减小，腓肠肌中p-STAT3，STAT3，MAFbx，MuRF1蛋白表达及STAT3，MuRF1，MAFbx mRNA的表达明显增加（

0.05）；与模型组比较，六君子汤组小鼠体质量、腓肠肌质量、肌纤维横截面积明显增加（

0.05），腓肠肌p-STAT3，STAT3，MuRF1，MAFbx蛋白表达及STAT3，MAFbx mRNA的表达均下降（

0.05）；与模型组比较，抑制剂组小鼠体质量及腓肠肌肌纤维横截面积增加（

0.05），抑制剂组腓肠肌p-STAT3，STAT3，MuRF1，MAFbx蛋白表达及STAT3，MAFbx mRNA表达均下降（

0.05）；与模型组比较，联合用药组小鼠体质量及腓肠肌质量增加（

0.05）；腓肠肌p-STAT3，STAT3，MuRF1蛋白表达及STAT3，MAFbx mRNA表达均下降（

0.05）；与六君子汤组比较，抑制剂组、联合用药组腓肠肌中p-STAT3蛋白表达下降（

0.05）。

结论

六君子汤可以防治肺癌恶病质小鼠肌肉萎缩，其机制可能与调控STAT3信号介导的泛素蛋白酶体途径相关蛋白和基因的表达有关。

Abstract

Objective

To explore the mechanism of Liu Junzitang in preventing and treating muscle atrophy in mice with lung cancer cachexia based on the signal transducer and activator of transcription 3（STAT3）/ubiquitin proteasome pathway

in vivo

Method

Forty C57BL/6 mice aged six weeks were randomly divided into a blank group， a model group， a Liu Junzitang group， an inhibitor group （stattic group），and a Liu Junzitang + inhibitor group （combination group）， with eight mice in each group. The cachectic muscle atrophy model was induced by subcutaneous inoculation of Lewis lung cancer cell line under the right anterior armpit in mice except those in the blank group. On the 8

day after subcutaneous inoculation， the mice in the corresponding groups received Liu Junzitang （9.56 g·kg

-1

·d

-1

） by gavage and intraperitoneal injection of stattic ［25 mg·kg

-1

·（2 d）

-1

］. After three weeks of drug intervention， the body weight and gastrocnemius muscle weight were recorded. Hematoxylin-eosin （HE） staining was used to observe the pathological changes and cross-sectional area of gastrocnemius muscle fibers in mice. Western blot was used to detect the expression of phosphorylated-STAT3 （p-STAT3）， STAT3， muscle atrophy F-box （MAFbx）， and muscle RING finger protein 1 （MuRF1） in the gastrocnemius muscle. Real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR） was used to detect the mRNA expression of STAT3， MAFbx， and MuRF1 in the gastrocnemius muscle.

Result

Compared with the blank group， the model group showed lightened body and the gastrocnemius muscle， reduced cross-sectional area of gastrocnemius muscle fibers， and increased protein expression of p-STAT3， STAT3， MAFbx， and MuRF1 and mRNA expression of STAT3， MuRF1， and MAFbx in the gastrocnemius muscle （

0.05）. Compared with the model group， the Liu Junzitang group showed increased body weight， gastrocnemius muscle weight， and cross-sectional area of gastrocnemius muscle fibers （

0.05）， and decreased protein expression of p-STAT3， STAT3， MuRF1， MAFbx， and mRNA expression of STAT3 and MAFbx in gastrocnemius muscle （

0.05）. Compared with the model group， the inhibitor group showed increased body weight and cross-sectional area of gastrocnemius muscle fibers （

0.05）， and reduced protein expression of p-STAT3， STAT3， MuRF1， MAFbx， and mRNA expression of STAT3 and MAFbx in gastrocnemius muscle （

0.05）. Compared with the model group， the combination group showed increased body weight and gastrocnemius muscle weight （

0.05），and decreased protein expression of p-STAT3， STAT3， MuRF1， and mRNA expression of STAT3 and MAFbx in the gastrocnemius muscle （

0.05）. Compared with the Liu Junzitang group， the stattic group and the combination group showed reduced expression of p-STAT3 protein in the gastrocnemius muscle （

0.05）.

Conclusion

Liu Junzitang can prevent and treat muscle atrophy in mice with lung cancer cachexia， and its mechanism may be associated with the protein and mRNA expression related to the STAT3-mediated ubiquitin proteasome pathway.

关键词

Keywords

references

PETRUZZELLI M ， WAGNER E F . Mechanisms of metabolic dysfunction in cancer-associated cachexia ［J］. Genes Dev ， 2016 ， 30 （ 5 ）： 489 - 501 .

PORPORATO P E . Understanding cachexia as a cancer metabolism syndrome ［J］. Oncogenesis ， 2016 ， 5 （ 2 ）： e200 .

AOYAGI T ， TERRACINA KP ， RAZA A ， et al . Cancer cachexia， mechanism and treatment ［J］. World J Gastrointest Oncol ， 2015 ， 7 （ 4 ）： 179 .

SCHCOLNIK-CABRERA A ， CHAVEZ-BLANCO A ， DOMINGUEZ-GOMEZ G ， et al . Understanding tumor anabolism and patient catabolism in cancer-associated cachexia ［J］. Am J Cancer Res ， 2017 ， 7 （ 5 ）： 1107 - 1135 .

FUJITSUKA N ， ASAKAWA A ， UEZONO Y ， et al . Potentiation of ghrelin signaling attenuates cancer anorexia-cachexia and prolongs survival ［J］. Transl Psychiatry ， 2011 ， 1 （ 7 ）： e23 .

桑亚洲，张艳，刘燕，等 . 肿瘤恶病质发病机制及中医药防治研究进展［J］. 中国实验方剂学杂志， 2021 ， 27 （ 1 ）： 203 - 213 .

吴耀松，尹素改，任闪闪，等 . 六君子汤对食管癌EC-9706细胞株树突状细胞成熟的影响［J］. 中医杂志， 2018 ， 59 （ 6 ）： 508 - 512 .

吴耀松，金华彬，陈玉龙，等 . 健脾和胃法通过IL-6/STAT3信号通路对食管癌细胞株EC9706生长的干预作用［J］. 中华中医药杂志， 2019 ， 34 （ 3 ）： 1198 - 1201 .

刘冬静 . 基于IL-6/STAT3信号通路研究六君子汤对肿瘤环境下C2C12细胞分化影响的机制［D］. 郑州：河南中医药大学， 2020 .

贺倩文 . 基于IL-6/STAT3信号介导细胞自噬研究健脾和胃法干预肿瘤恶病质肌肉萎缩的分子机制［D］. 郑州：河南中医药大学， 2021 .

KIR S ， WHITE J ， KLEINER S ， et al . Tumour-derived PTH-related protein triggers adipose tissue browning and cancer cachexia ［J］. Nature ， 2014 ， 513 （ 7516 ）： 100 - 104 .

金华彬 . 健脾和胃法通过STAT3信号通路对食管癌细胞株EC9706生长的干预作用［D］. 郑州：河南中医药大学， 2017 .

刘杰，罗莉，苗翠影，等 . 浅析张锡纯治“虚劳”思路在肿瘤恶病质治疗中的应用［J］. 中医肿瘤学杂志， 2019 ， 1 （ 3 ）： 18 - 20 .

孟丹华，李晨旭，尚艺婉，等 . 六君子汤治疗恶性肿瘤的研究进展［J］. 时珍国医国药， 2020 ， 31 （ 1 ）： 172 - 174 .

王鹂，邹玺，刘沈林 . 香砂六君汤加减联合甲羟孕酮治疗肿瘤食欲不振—恶病质综合征临床研究［J］. 中国中西医结合杂志， 2018 ， 38 （ 8 ）： 927 - 931 .

徐玲，张学进，杨国良 . 四君子汤对癌性恶病质小鼠血清细胞因子的影响［J］. 中华中医药学刊， 2015 ， 33 （ 4 ）： 907 - 910 .

吴耀松，金华彬，陈玉龙，等 . 健脾和胃法对食管癌细胞株EC9706移植瘤生长的抑制作用［J］. 中华中医药学刊， 2019 ， 37 （ 8 ）： 1836 - 1839 .

尚艺婉，孟丹华，罗文昭，等 . 健脾和胃法六君子汤通过影响细胞能量代谢增强顺铂对EC9706活性抑制作用［J］. 中药药理与临床， 2021 ， 37 （ 2 ）： 7 - 12 .

吕翠田，董志斌，陈玉龙 . 六君子汤对4-硝基喹啉-1-氧化物诱导食管癌小鼠免疫调节的影响［J］. 中华中医药杂志， 2016 ， 31 （ 7 ）： 2831 - 2834 .

SCHIAFFINO S ， DYAR K A ， CICILIOT S ， et al . Mechanisms regulating skeletal muscle growth and atrophy ［J］. Febs J ， 2013 ， 280 （ 17 ）： 4294 - 4314 .

BODINE S C ， BAEHR L M . Skeletal muscle atrophy and the E3 ubiquitin ligases MuRF1 and MAFbx/atrogin-1 ［J］. Am J Physiol Endocrinol Metab ， 2014 ， 307 （ 6 ）： E469 - E484 .

HU W ， RU Z ， ZHOU Y ， et al . Lung cancer-derived extracellular vesicles induced myotube atrophy and adipocyte lipolysis via the extracellular IL-6-mediated STAT3 pathway ［J］. Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids ， 2019 ， 1864 （ 8 ）： 1091 - 1102 .

KANG R ， TANG D ， LOTZE M T ， et al . AGER/RAGE-mediated autophagy promotes pancreatic tumorigenesis and bioenergetics through the IL-6/pSTAT3 pathway ［J］. Autophagy ， 2012 ， 8 （ 6 ）： 989 - 991 .

PRETTO F ， GHILARDI C ， MOSCHETTA M ， et al . Sunitinib prevents cachexia and prolongs survival of mice bearing renal cancer by restraining STAT3 and MuRF-1 activation in muscle ［J］. Oncotarget ， 2015 ， 6 （ 5 ）： 3043 - 3054 .

GUO D ， WANG C ， WANG Q ， et al . Pantoprazole blocks the JAK2/STAT3 pathway to alleviate skeletal muscle wasting in cancer cachexia by inhibiting inflammatory response ［J］. Oncotarget ， 2017 ， 8 （ 24 ）： 39640 - 39648 .

CHEN J A ， SPLENSER A ， GUILLORY B ， et al . Ghrelin prevents tumour- and cisplatin-induced muscle wasting： characterization of multiple mechanisms involved ［J］. J Cachexia Sarcopenia Muscle ， 2015 ， 6 （ 2 ）： 132 - 143 .

ESKILER G G ， BEZDEGUMELI E ， OZMAN Z ， et al . IL-6 mediated JAK/STAT3 signaling pathway in cancer patients with cachexia ［J］. Bratisl Lek Listy ， 2019 ， 66 （ 11 ）： 819 - 826 .

CHEN L ， YANG Q ， ZHANG H ， et al . Cryptotanshinone prevents muscle wasting in CT26-induced cancer cachexia through inhibiting STAT3 signaling pathway ［J］. J Ethnopharmacol ， 2020 ， doi： 10.1016/j.jep.2020.113066 http://dx.doi.org/10.1016/j.jep.2020.113066 .

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