基于PI3K/Akt/HIF-1<italic style="font-style: italic">α</italic>信号通路探讨补肾活血汤干预乳腺癌内分泌治疗相关骨质疏松的作用机制

梁鸿艺; 刘志勇; 刘晓菲; 李静蔚

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221014

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于PI3K/Akt/HIF-1α信号通路探讨补肾活血汤干预乳腺癌内分泌治疗相关骨质疏松的作用机制

数据挖掘 | 更新时间：2022-08-05

- 基于PI3K/Akt/HIF-1α信号通路探讨补肾活血汤干预乳腺癌内分泌治疗相关骨质疏松的作用机制
  增强出版
- Intervention Mechanism of Bushen Huoxuetang on Osteoporosis Related to Endocrine Therapy in Breast Cancer Based on PI3K/Akt/HIF-1α Signaling Pathway
- 中国实验方剂学杂志 2022年28卷第17期页码：164-172
- 作者机构：
  
  1.山东中医药大学中医学院，济南 250014
  2.山东中医药大学附属医院，济南 250014
  3.山东中医药大学第一临床医学院，济南 250014
- 作者简介：
  
  梁鸿艺，硕士，从事中医外科学乳腺、甲状腺研究，Tel：0531-68617094，E-mail：827491136@qq.com
  李静蔚，博士，主任医师，从事乳腺、甲状腺外科的中医及中西医结合临床教学及科研工作，Tel：0531-68616648，E-mail：71000395@sdutcm.edu.cn
- 基金信息：
  
  山东省自然科学基金面上项目(ZR2020MH356);山东省自然科学基金青年项目(ZR2020QH337)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221014
  中图分类号： R285;R289;R22;R2-031;R33
- 收稿日期：2022-04-26，
  
  网络出版日期：2022-06-20，
  
  纸质出版日期：2022-09-05
- 稿件说明：
移动端阅览
梁鸿艺,刘志勇,刘晓菲等.基于PI3K/Akt/HIF-1α信号通路探讨补肾活血汤干预乳腺癌内分泌治疗相关骨质疏松的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(17):164-172.

LIANG Hongyi,LIU Zhiyong,LIU Xiaofei,et al.Intervention Mechanism of Bushen Huoxuetang on Osteoporosis Related to Endocrine Therapy in Breast Cancer Based on PI3K/Akt/HIF-1α Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(17):164-172.
梁鸿艺,刘志勇,刘晓菲等.基于PI3K/Akt/HIF-1α信号通路探讨补肾活血汤干预乳腺癌内分泌治疗相关骨质疏松的作用机制[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(17):164-172. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221014.

LIANG Hongyi,LIU Zhiyong,LIU Xiaofei,et al.Intervention Mechanism of Bushen Huoxuetang on Osteoporosis Related to Endocrine Therapy in Breast Cancer Based on PI3K/Akt/HIF-1α Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(17):164-172. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221014.

摘要

目的

利用网络药理学预测补肾活血汤干预乳腺癌内分泌治疗相关骨质疏松的潜在作用机制，并通过体外细胞模型进行实验验证。

方法

首先通过网络药理学筛选补肾活血汤的主要有效化学成分和作用靶点，进一步获取乳腺癌内分泌治疗相关骨质疏松相关的疾病靶点。将二者的共同靶点信息进行基因本体（GO）功能注释和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。其次利用生存分析网站（Kaplan-Meier Plotter）对关键靶点进行生存分析。最后通过体外实验噻唑蓝（MTT）比色法评估细胞增殖抑制活性，蛋白免疫印迹法（Western blot）验证关键靶点及通路，并使用实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）评估关键靶点mRNA表达。

结果

网络药理学研究共获得补肾活血汤活性成分716个，关键靶点249个，补肾活血汤和乳腺癌内分泌治疗相关骨质疏松的共同靶点135个，其中蛋白激酶B（Akt）1、低氧诱导因子-1

（HIF-1

）是两个关键靶点，靶点共涉及生物过程531种，细胞组成62种，分子功能162种，参与乳腺癌、内分泌抵抗等细胞信号通路145条；靶点有效地富集在磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/Akt和低氧诱导因子（HIF）-1两条信号通路。体外实验中，MTT比色法显示，与空白组比较，22.5、45、90 g·L

-1

及45、90、180 g·L

-1

质量浓度的补肾活血汤作用48 h后分别能不同程度的降低人Luminal A型乳腺癌细胞系MCF-7和T47D细胞增殖率和细胞运动能力。将0、15、60 g·L

-1

的补肾活血汤干预MCF-7细胞48 h，Western blot实验表明，与空白组比较，不同质量浓度的补肾活血汤作用于MCF-7细胞中磷酸化（p）-PI3K、PI3K、p-Akt、Akt和HIF-1

蛋白相对表达水平均降低（

0.05

，P<

0.01），且呈浓度依赖性。采用Real- time PCR检测关键靶点HIF-1α的mRNA表达，结果显示，与空白组比较随浓度升高MCF-7细胞中HIF-1

的mRNA表达显著降低（

0.01），且呈浓度依赖性。

结论

补肾活血汤通过PI3K/Akt/HIF-1信号通路作用于关键靶点Akt1、HIF1A，进而干预乳腺癌内分泌治疗相关的骨质疏松。

Abstract

Objective

To predict the underlying mechanism of Bushen Huoxuetang in treating osteoporosis related to endocrine therapy in breast cancer by network pharmacology and to verify the results through

in vitro

cell model.

Method

The main effective components and targets of Bushen Huoxuetang were screened out through network pharmacology， and the targets of osteoporosis related to endocrine therapy in breast cancer were further obtained. The intersected targets were analyzed by Gene Ontology （GO） functional annotation and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG） pathway enrichment. Kaplan Meier plotter was used to analyze the survival of crucial targets. Finally， the inhibitory activity against cell proliferation was evaluated by

in vitro

methye thiazolye telrazlium（MTT） assay. The key targets and pathways were verified by Western blot， and the mRNA expression of the key targets was evaluated by real-time polymerase chain reaction（Real-time PCR）.

Result

A total of 716 active components and 249 key targets of Bushen Huoxuetang were obtained from network pharmacology. There were 135 common targets， among which protein kinase B（Akt）1 and hypoxia-inducible factor-1

（HIF-1

） were two key targets. Additionally， 531 biological processes， 62 cellular components， 162 molecular functions， and 145 signaling pathways including breast cancer and endocrine resistance were involved. The key targets were effectively enriched in phosphatidylinositol 3-kinases（PI3K）/Akt and HIF-1 signaling pathways. According to the MTT assay， the cell proliferation rate and cell motility of MCF-7 and T47D cells in the luminal A cell line were reduced by Bushen Huoxuetang treatment （22.5， 45， 90 g·L

-1

， and 45， 90， 180 g·L

-1

） for 48 h as compared with the blank group. As revealed by Western blot， MCF-7 cells were treated with Bushen Huoxuetang （0， 15， 60 g·L

-1

） for 48 h， and the relative expression of p-PI3K， PI3K， p-Akt， Akt， and HIF-1

was decreased in a dose-dependent manner as compared with the blank group （

0.05，

0.01）. Real-time PCR was used to detect the mRNA expression of the key target HIF-1α. The results showed that the mRNA expression of HIF-1

in MCF-7 cells was decreased with the increase in the dose （

0.01）， and the change was in a concentration-dependent manner.

Conclusion

The mechanism of Bushen Huoxuetang in the treatment of osteoporosis related to endocrine therapy in breast cancer may be related to the key targets including Akt1 and HIF-1

through the PI3K/Akt/HIF-1

signaling pathway.

关键词

Keywords

references

NAJJARY S ， MOHAMMADZADEH R ， MOKHTARZADEH A ， et al . Role of miR-21 as an authentic oncogene in mediating drug resistance in breast cancer ［J］. Gene ， 2020 ， 738 ： 144453 .

RAHMANI F ， FERNS G A ， TALEBIAN S ， et al . Role of regulatory miRNAs of the PI3K/Akt signaling pathway in the pathogenesis of breast cancer ［J］. Gene ， 2020 ， 737 ： 144459 .

EZZATI M ， YOUSEFI B ， VELAEI K ， et al . A review on anti-cancer properties of quercetin in breast cancer ［J］. Life Sci ， 2020 ， 248 ： 117463 .

KASHYAP D ， KAUR H . Cell-free miRNAs as non-invasive biomarkers in breast cancer： Significance in early diagnosis and metastasis prediction ［J］. Life Sci ， 2020 ， 246 ： 117417 .

世界癌症日：乳腺癌超肺癌成全球第一大癌［J］. 临床研究， 2021 ， 29 （ 2 ）： 4 .

TAVERNA S ， GIUSTI I ， D'Ascenzo S ， et al . Breast cancer derived extracellular vesicles in bone metastasis induction and their clinical implications as biomarkers ［J］. Int J Mol Sci ， 2020 ， 21 （ 10 ）： 3573 .

PRITCHARD K I ， GELMON K A ， RAYSON D ， et al . Endocrine therapy for postmenopausal women with hormone receptor-positive her2-negative advanced breast cancer after progression or recurrence on nonsteroidal aromatase inhibitor therapy： A Canadian consensus statement ［J］. Curr Oncol ， 2013 ， 20 （ 1 ）： 48 - 61 .

高纪东，王靖，冯晓丽，等 . 5758例女性乳腺癌激素受体状态及其相关因素分析［J］. 中华肿瘤杂志， 2009 ， 31 （ 9 ）： 683 - 686 .

曾星升，刘磊，易呈浩，等 . 延长内分泌治疗在激素受体阳性早期乳腺癌治疗中的获益分析［J］. 中华肿瘤防治杂志， 2021 ， 28 （ 5 ）： 379 - 385 .

LIANG Y ， ZHANG H ， SONG X ， et al . Metastatic heterogeneity of breast cancer： Molecular mechanism and potential therapeutic targets ［J］. Semin Cancer Biol ， 2020 ， 60 ： 14 - 27 .

ZHANG Z ， YAO Y ， YUAN Q ， et al . Gold clusters prevent breast cancer bone metastasis by suppressing tumor-induced osteoclastogenesis ［J］. Theranostics ， 2020 ， 10 （ 9 ）： 4042 - 4055 .

TAHARA R K ， BREWER T M ， THERIAULT R L ， et al . Bone metastasis of breast cancer ［J］. Adv Exp Med Biol ， 2019 ， 1152 ： 105 - 129 .

WANG S ， LI G X ， TAN C C ， et al . FOXF2 reprograms breast cancer cells into bone metastasis seeds ［J］. Nat Commun ， 2019 ， 10 （ 1 ）： 2707 .

王贤彬，胡金辉，袁博，等 . 补肾活血汤联合化疗对三阴性乳腺癌骨转移患者免疫功能及生活质量的影响［J］. 中医药导报， 2018 ， 24 （ 9 ）： 55 - 57 .

SAGHATCHIAN M ， LESUR A . Management of side effects related to adjuvant hormone therapy in young women with breast cancer ［J］. Bull Cancer ， 2019 ， 106 （ 12S1 ）： S37 - S42 .

BOUVARD B ， CONFAVREUX C B ， BRIOT K ， et al . French recommendations on strategies for preventing and treating osteoporosis induced by adjuvant breast cancer therapies ［J］. Joint Bone Spine ， 2019 ， 86 （ 5 ）： 542 - 553 .

王鹏波，代云云，董涵，等 . 中医药干预乳腺癌治疗的研究进展［J］. 中国实验方剂学杂志， 2021 ， 27 （ 7 ）： 235 - 243 .

岳志军，姜自伟，李紫阁，等 . 基于网络药理学和分子对接探讨补肾活血汤"从虚从瘀"治疗骨质疏松症的分子机制［J］. 中国骨质疏松杂志， 2021 ， 27 （ 4 ）： 542 - 548，584 .

杨争，胡金辉，王希，等 . 补肾活血汤对SDF-1 α 诱导的人乳腺癌MDA-MB-231细胞增殖及迁移的影响［J］. 时珍国医国药， 2016 ， 27 （ 8 ）： 1868 - 1870 .

吕晓皑，王蓓，叶荆 . 补肾活血方治疗乳腺癌芳香化酶抑制剂所致骨丢失疗效观察［J］. 浙江中西医结合杂志， 2014 （ 8 ）： 684 - 685 .

HOPKINS A L . Network pharmacology ［J］. Nat Biotechnol ， 2007 ， 25 （ 10 ）： 1110 - 1111 .

赵炳聪，李亚鸿，解红霞 . 网络药理学在中药复方作用机制研究中的应用［J］. 中国中医药信息杂志， 2020 ， 27 （ 3 ）： 133 - 136 .

FONTANA R J ， CIRULLI E T ， GU J ， et al . The role of HLA-A*33：01 in patients with cholestatic hepatitis attributed to terbinafine ［J］. J Hepatol ， 2018 ， 69 （ 6 ）： 1317 - 1325 .

李沿鑫，王爱国，陆贲琪，等 . 基于网络药理学和分子对接探讨活络效灵丹治疗骨关节炎的作用机制［J］. 现代药物与临床， 2022 ， 37 （ 4 ）： 708 - 718 .

王雪纯，陈丽，曹旭梅，等 . 落地生根冻干粉对HepG 2 细胞增殖及凋亡的影响［J］. 中药材， 2022 ， doi： 10.13863/j.issn1001-4454.2022.03.037 http://dx.doi.org/10.13863/j.issn1001-4454.2022.03.037 .

戴业佳，王云，张雪，等 . 栀子及其相关复方的质控方法及药代动力学研究进展［J］. 中国实验方剂学杂志， 2017 ， 23 （ 24 ）： 208 - 216 .

WAN Y ， XU L ， LIU Z ， et al . Utilising network pharmacology to explore the underlying mechanism of Wumei pill in treating pancreatic neoplasms ［J］. BMC Complement Altern Med ， 2019 ， 19 （ 1 ）： 158 .

林海青，宋钦兰，孙中华，等 . 小蓟提取物抑制膀胱癌细胞T24的侵袭和迁移能力［J］. 时珍国医国药， 2022 ， 33 （ 2 ）： 305 - 308 .

刘晓菲，李静蔚，孙庆颖，等 . 阳和化岩汤对HER-2高表达型裸鼠荷瘤模型微淋巴管生成及PI3K/Akt交互调控通路的影响［J］. 中医杂志， 2019 ， 60 （ 1 ）： 51 - 56 .

张剑，李恒宇 . 早期乳腺癌女性患者的骨健康管理中国专家共识（2022年版）［J］. 中国癌症杂志， 2022 ， 32 （ 3 ）： 274 - 286 .

RACHNER T D ， COLEMAN R ， HADJI P ， et al . Bone health during endocrine therapy for cancer ［J］. Lancet Diabetes Endocrinol ， 2018 ， 6 （ 11 ）： 901 - 910 .

周馨，刘青，张英，等 . 中医药防治乳腺癌内分泌治疗相关骨丢失用药规律探讨［J］. 中医药导报， 2021 ， 27 （ 4 ）： 136 - 139 .

许冬鑫，陈文军 . 田菲教授治疗乳腺癌骨转移［J］. 长春中医药大学学报， 2014 ， 30 （ 2 ）： 240 - 242 .

陈清河，曾维铨，黄少辉，等 . 碳酸钙D 3 、骨化三醇联合唑来膦酸对2型糖尿病合并原发性骨质疏松症患者骨密度和骨痛的影响［J］. 中国骨质疏松杂志， 2020 ， 26 （ 2 ）： 202 - 204，226 .

路军升，李钊 . 补肾活血汤联合骨化三醇治疗骨质疏松性脊椎骨折的疗效［J］. 实用中医内科杂志， 2021 ， 35 （ 8 ）： 99 - 101 .

巩彦龙，宋敏，董万涛，等 . 固本增骨方治疗老年原发性骨质疏松的随机对照临床试验研究［J］. 中国骨质疏松杂志， 2020 ， 26 （ 5 ）： 676 - 679，701 .

国家药典委员会 . 中华人民共和国药典：一部［M］. 北京：中国医药科技出版社， 2020 ： 1088 .

史毅，吴伟忠，霍安，等 . 补骨脂乙素对Tca8113细胞迁移及侵袭的抑制作用及其机制［J］. 中国药理学通报， 2015 ， 31 （ 12 ）： 1741 - 1744，1745 .

沙新海，邢广琳，黄强 . 补骨脂素对乳腺癌干细胞的毒性作用及TopoⅡα基因mRNA和蛋白表达水平的影响［J］. 临床和实验医学杂志， 2019 ， 18 （ 22 ）： 2397 - 2400 .

李远栋，杨琨，王平，等 . 中药基于Wnt/ β -catenin信号通路治疗膝骨性关节炎的研究进展［J］. 中草药， 2021 ， 52 （ 21 ）： 6717 - 6723 .

谢高倩，高玉海，柏鑫，等 . 松脂醇二葡萄糖苷对生长期大鼠骨质量的影响［J］. 第三军医大学学报， 2022 ， 44 （ 2 ）： 132 - 137 .

麦嘉乐，李建良，肖嘉聪，等 . 基于网络药理学探析黄精抗骨质疏松的机制及验证［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 12 ）： 210 - 217 .

乐韵，张夏炎，李凯 . 秦皮乙素通过HIF-1 α 调控乏氧微环境中三阴性乳腺癌细胞干性［J］. 中国新药与临床杂志， 2020 ， 39 （ 9 ）： 558 - 563 .

张建云，李婧雯，张丽红，等 . PI3K/Akt信号通路与缺血性脑卒中的关系及中药干预的研究进展［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， doi： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221205 http://dx.doi.org/10.13422/j.cnki.syfjx.20221205 .

赵革，张丹，杨小会，等 . 丁香活性组分抑制PI3K/Akt/mTOR通路诱导人结肠癌HCT116细胞凋亡的研究［J］. 中国中药杂志， 2021 ， 46 （ 5 ）： 1197 - 1204 .

于乃馨，李国琼，李标，等 . 基于网络药理学和分子对接探讨黄芪甲苷治疗糖尿病视网膜病变的作用机制［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 13 ）： 209 - 216 .

连文静，胡骏，傅梦薇，等 . 基于网络药理学与分子对接技术探究冬虫夏草治疗支气管哮喘和慢性肾衰竭“异病同治”作用机制［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 11 ）： 184 - 191 .

王咏，王震，王成，等 . 基于网络药理学和动物实验研究红花-葶苈子药对通过改善心脏微环境抑制心肌纤维化的机制［J］. 中国中药杂志， 2022 ， 47 （ 3 ）： 753 - 763 .

冯丹丹，刘志勇，时光喜，等 . 生信分析联合实验验证探究小金丸治疗乳腺癌骨转移的机制［J］. 中国实验方剂学杂志， 2021 ， 27 （ 21 ）： 188 - 197 .

黎乐怡，卓俊城，谢凯枫，等 . 健脾化瘀解毒方调控PI3K/Akt/HIF-1 α 通路干预胃癌前病变大鼠胃黏膜上皮细胞自噬及凋亡［J］. 中药新药与临床药理， 2021 ， 32 （ 10 ）： 1444 - 1451 .

陈炜，袁平凡，张念志 . 益气养阴活血法对博来霉素诱导IPF的大鼠PI3K/AKT/HIF-1 α 信号通路的影响［J］. 时珍国医国药， 2021 ， 32 （ 7 ）： 1577 - 1581 .

王领弟，孙孟瑶，张芳，等 . 体外细胞实验中药干预方法研究进展［J］. 中华中医药杂志， 2018 ， 33 （ 4 ）： 1448 - 1451 .

张婕，倪爽，李佶 . 补肾活血方冻干粉对低氧诱导HTR-8/SVneo滋养细胞HIF-1 α 及VEGFA表达的影响［J］. 中医药导报， 2021 ， 27 （ 3 ）： 28 - 32 .

杨友，钟芳芳，黄喆，等 . 双黄连冻干粉通过抑制MEK-ERK信号通路诱导急性淋巴细胞白血病Nalm6细胞凋亡［J］. 天津医药， 2021 ， 49 （ 10 ）： 1014 - 1019 .

徐碧云，薛岱榆，麦润汝，等 . 六味地黄汤对皮质酮损伤小鼠HT22海马细胞保护作用［J］. 时珍国医国药， 2022 ， 33 （ 1 ）： 91 - 94 .

李楠，马庆宇，韩隆胤，等 . 补肾活血法对类风湿关节炎软骨细胞焦亡及HMGB1/NLRP3信号通路的影响［J］. 中华中医药杂志， 2022 ， 37 （ 4 ）： 1929 - 1933 .

杨林，赵丹，王志晖，等 . V γ 9v δ 2 T细胞联合唑来膦酸对溶骨性乳腺癌小鼠生长的抑制作用［J］. 中国临床药理学杂志， 2018 ， 34 （ 13 ）： 1547 - 1549 .

王俊涛，李伟明，王祥麒 . 补肾化痰方对肾虚模型裸鼠乳腺癌骨转移的影响［J］. 河南中医， 2021 ， 41 （ 2 ）： 225 - 228 .

姚勇伟，朱飞叶，刘云霞，等 . 益气补肾法对裸鼠乳腺癌骨转移的作用及其机制研究［J］. 中华中医药学刊， 2016 ， 34 （ 11 ）： 2688 - 2690，后插6.

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

基于巨噬细胞吞噬功能探讨六味地黄丸、二至丸、左归丸预防乳腺癌发生的机制

经典名方阳和汤的抗乳腺癌活性成分筛选

中药调控Wnt/β-catenin信号通路干预乳腺癌的研究进展

葫芦素B诱导细胞铁死亡抑制乳腺癌4T1细胞增殖作用及机制

基于Wnt/β-catenin信号通路靶向的中药有效成分及中药复方防治乳腺癌特点分析

基于PI3K/Akt/HIF-1α信号通路探讨补肾活血汤干预乳腺癌内分泌治疗相关骨质疏松的作用机制

Intervention Mechanism of Bushen Huoxuetang on Osteoporosis Related to Endocrine Therapy in Breast Cancer Based on PI3K/Akt/HIF-1α Signaling Pathway

DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221014

摘要

Abstract

关键词

Keywords

references