常春藤皂苷B对HGC-27胃癌细胞的抑制作用及基于生物信息学的机制探讨

卫阳飞; 王硕; 陈涛; 闫淑萍; 李佩佩; 李洪梅; 申诚; 马玉梅; 宋志博; 李艾静; 李玉林

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221028

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

常春藤皂苷B对HGC-27胃癌细胞的抑制作用及基于生物信息学的机制探讨

药理 | 更新时间：2022-07-14

- 常春藤皂苷B对HGC-27胃癌细胞的抑制作用及基于生物信息学的机制探讨
  增强出版
- Inhibitory Effect of Hederasaponin B on Gastric Cancer HGC-27 Cells and Its Mechanism Based on Bioinformatics
- 中国实验方剂学杂志 2022年28卷第16期页码：50-58
- 作者机构：
  
  1.中国科学院西北高原生物研究所，西宁 810000
  2.中国科学院大学，北京 100000
  3.河西学院甘肃省河西走廊特色资源利用重点实验室，甘肃张掖 734000
  4.青海卫生职业技术学院，西宁 810000
- 作者简介：
  
  卫阳飞，在读博士，助理研究员，从事天然药物化学及药理药效学研究，E-mail：wyfhxxy@163.com
  李玉林，博士，研究员，从事藏药标准化与新药研发及特色生物资源研究与开发，E-mail：liyulin@nwipb.cas.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金面上项目(82174052);甘肃省高等学校创新能力提升项目(2019A-102)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221028
  中图分类号： R22;R2-031;R285.5;R965
- 收稿日期：2021-12-11，
  
  网络出版日期：2022-03-29，
  
  纸质出版日期：2022-08-20
- 稿件说明：
移动端阅览
卫阳飞,王硕,陈涛等.常春藤皂苷B对HGC-27胃癌细胞的抑制作用及基于生物信息学的机制探讨[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(16):50-58.

WEI Yangfei,WANG Shuo,CHEN Tao,et al.Inhibitory Effect of Hederasaponin B on Gastric Cancer HGC-27 Cells and Its Mechanism Based on Bioinformatics[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(16):50-58.
卫阳飞,王硕,陈涛等.常春藤皂苷B对HGC-27胃癌细胞的抑制作用及基于生物信息学的机制探讨[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(16):50-58. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221028.

WEI Yangfei,WANG Shuo,CHEN Tao,et al.Inhibitory Effect of Hederasaponin B on Gastric Cancer HGC-27 Cells and Its Mechanism Based on Bioinformatics[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(16):50-58. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221028.

摘要

目的

研究常春藤皂苷B对HGC-27胃癌细胞的抑制作用及机制。

方法

通过噻唑蓝（MTT）比色法、苏木素-伊红（HE）染色、4'，6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）染色、平板克隆形成实验、划痕实验、流式细胞术测定细胞凋亡和细胞周期等，从不同角度研究了常春藤皂苷B对HGC-27胃癌细胞的抑制作用，进一步利用Pharm Mapper、UniProt、Swissdock、STRING和Metascape等在线平台，进行靶点筛选、基因注释、分子对接验证、蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络构建、基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析，探讨其作用机制。

结果

与空白组比较，常春藤皂苷B（15、30、60、120 μmol·L

-1

）可显著降低HGC-27胃癌细胞存活率（

0.01），呈浓度和时间依赖性，常春藤皂苷B低于120 μmol·L

-1

时对正常细胞GES-1无增殖抑制作用；与空白组比较，常春藤皂苷B（30、60、120 μmol·L

-1

）可诱导HGC-27胃癌细胞胞质空泡的形成和细胞核变形固缩，抑制其迁移能力（

0.01），诱导HGC-27胃癌细胞凋亡和细胞周期阻滞（

0.05，

0.01）；当常春藤皂苷B 10、20、30 μmol·L

-1

时，对HGC-27胃癌细胞独立生存能力和增殖能力有抑制作用（

0.01）。其作用靶点可能与驱动蛋白样蛋白KIF11、3'，5'-环磷酸鸟苷特异性磷酸二酯酶、胱天蛋白酶-3、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（Chk1）、原癌基因酪氨酸蛋白激酶、表皮细胞生长因子受体和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）8等相关，机制可能与癌症通路中的MAPK信号通路和幽门螺旋杆菌感染的上皮细胞信号通路中的黏附连接、局部连接、癌症中的蛋白聚糖通路等相关。

结论

常春藤皂苷B对HGC-27胃癌细胞具有抑制作用，可能是多靶点多通路协同作用的结果。

Abstract

Objective

To investigate the inhibitory effect of hederasaponin B on gastric cancer HGC-27 cell and the mechanism.

Method

Methyl thiazolyl tetrazolium （MTT） assay， hematoxylin-eosin （HE） staining， 4'，6-diamidino-2-phenylindote （DAPI） staining， colony formation assay， scratch assay， and flow cytometry were employed for the analysis of apoptosis and cell cycle. Thereby， the inhibitory effect of hederasaponin B on gastric cancer HGC-27 cell was investigated. Then the Pharm Mapper， UniProt， Swissdock， STRING， and Metascape were used for target screening， gene annotation， molecular docking， protein-protein interaction （PPI） network construction， Gene Ontology （GO） term and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG） pathway analysis to explore the mechanism.

Result

Hederasaponin B （15， 30， 60， 120 μmol·L

-1

） can significantly reduce the survival rate of HGC-27 cell （

0.01） in a time-dependent and dose-dependent manner compared with the blank group. It had no significant toxicity to normal GES-1 cell at concentration below 120 μmol·L

-1

. Compared with the blank group， hederasaponin B （30， 60， 120 μmol·L

-1

） induced cytoplasmic vacuolization， and nuclear deformation and karyopyknosis， inhibited the migration of HGC-27 cell （

0.01）， and brought about the apoptosis （

0.05，

0.01） and cell cycle arrest of HGC-27 cell （

0.05，

0.01）. Hederasaponin B （10， 20， 30 μmol·L

-1

） also suppressed the independent survival ability and proliferation ability of HGC-27 cell （

0.01）. The possible action targets were kinesin-like protein KIF11， cGMP-specific 3，5 cyclic phosphodiesterase， caspase-3， serine/threonine protein kinase Chk1， proto-oncogene tyrosine protein kinase， epidermal growth factor receptor， and mitogen-activated protein kinase （MAPK） 8. The mechanism may be related to MAPK signaling pathway （pathways in cancer）， adhesion connection， focal adhesion and proteoglycans in cancer （epithelial cell signaling pathways in

Helicobacter pylori

infection）.

Conclusion

Hederasaponin B exerts significant inhibitory effect on gastric cancer HGC-27 cell through multiple targets and multiple pathways.

关键词

Keywords

references

CHEN W Q ， ZHENG R S ， BAADE P D ， et al . Cancer statistics in China，2015 ［J］. CA-Cancer J Clin ， 2016 ， 66 （ 2 ）： 115 - 132 .

XIN C ， LU J C ， HE W F ， et al . Antiperoxidation activity of triterpenoids from rhizome of Anemone raddeana ［J］. Fitoterapia ， 2009 ， 80 （ 2 ）： 105 - 111 .

LIU Q ， ZHU X Z ， FENG R B ， et al . Crude triterpenoid saponins from Anemone flaccida （Di Wu） exert anti-arthritic effects on type Ⅱ collagen-induced arthritis in rats ［J］. Chin Med-UK ， 2015 ， 10 （ 1 ）： 20 - 30 .

SONG J H ， YEO S G ， HONG E H ， et al . Antiviral activity of hederasaponin B from Hedera helix against enterovirus 71 subgenotypes C3 and C4a ［J］. Biomol Ther ， 2014 ， 22 （ 1 ）： 41 - 46 .

HAN L T ， LI J ， HUANG F ， et al . Triterpenoid saponins from Anemone flaccida induce apoptosis activity in HeLa cells ［J］. J Asian Nat Prod Res ， 2009 ， 11 （ 2 ）： 122 - 127 .

中华人民共和国卫生部 . 部颁药品标准•藏药［M］. 北京：人民卫生出版社， 1995 ： 86 - 86 .

WEI Y F ， CHEN T ， WANG S ， et al . Separation of a new triterpenoid saponin together with six known ones from Clematis tangutica （Maxim.） Korsh and evaluation of their cytotoxic activities ［J］. Nat Prod Res ， 2021 ， doi： 10.1080/14786419.2021.1984468 http://dx.doi.org/10.1080/14786419.2021.1984468 .

YAN B Z ， LUO D ， LI J C ， et al . Molecular mechanism of Wutou Decoction in the treatment of osteoarthritis：A bioinformatics and molecular docking study ［J］. Ann Palliat Med ， 2021 ， 10 （ 7 ）： 7706 - 7718 .

XIANG F ， LI L M ， LIN J L ， et al . Network pharmacology and bioinformatics methods reveal the mechanism of Zao-Jiao-Ci in the treatment of LSCC ［J］. J Oncol ， 2021 ， doi： 10.1155/2021/8862821 http://dx.doi.org/10.1155/2021/8862821 .

罗静初 . UniProt蛋白质数据库简介［J］. 生物信息学， 2019 ， 17 （ 3 ）： 131 - 144 .

GROSDIDIER A ， ZOETE V ， MICHIELIN O . Fast docking using the CHARMM force field with EADock DSS ［J］. J Comput Chem ， 2011 ， 32 （ 10 ）： 2149 - 2159 .

GROSDIDIER A ， ZOETE V ， MICHIELIN O . Swiss Dock，a protein-small molecule docking web service based on EADock DSS ［J］. Nucleic Acids Res ， 2011 ， 39 （ Web Server issue ）： 270 - 277 .

ZHOU Y Y ， ZHOU B ， PACHE L ， et al . Metascape provides a biologist-oriented resource for the analysis of systems-level datasets ［J］. Nat Commun ， 2019 ， doi： 10.1038/s41467-019-09234-6 http://dx.doi.org/10.1038/s41467-019-09234-6 .

LIU X F ， OUYANG S S ， YU B ， et al . PharmMapper Server： A web server for potential drug target identification via pharmacophore mapping approach ［J］. Nucleic Acids Res ， 2010 ， 38 （ Web Server issue ）： 609 - 614 .

WANG X ， PAN C X ， GONG J Y ， et al . Enhancing the enrichment of pharmacophore-based target prediction for the polypharmacological profiles of drugs ［J］. J Chem Inf Model ， 2016 ， 56 （ 6 ）： 1175 - 1183 .

WANG X ， SHEN Y H ， WANG S W ， et al . PharmMapper 2017 update： A web server for potential drug target identification with a comprehensive target pharmacophore database ［J］. Nucleic Acids Res ， 2017 ， 45 （ W1 ）： 356 - 360 .

HANAHAN D ， WEIHERG R A . Hallmarks of cancer：The next generation ［J］. Cell ， 2011 ， 144 （ 5 ）： 646 - 674 .

戴伟，方申存，刘平，等 . 铁线莲皂苷对人胃癌SGC-7901细胞增凋亡及NF- к B表达的影响［J］. 南京医科大学学报：自然科学版， 2010 ， 30 （ 8 ）： 1074 - 1078，1104 .

XU M Y ， LEE D H ， JOO E J ， et al . Akebia saponin PA induces autophagic and apoptotic cell death in AGS human gastric cancer cells ［J］. Food Chem Toxicol ， 2013 ， doi： 10.1016/j.fct.2013.06.059 http://dx.doi.org/10.1016/j.fct.2013.06.059 .

HU J H ， YANG D S ， REN X Q ， et al . Ardipusilloside I inhibits the growth，invasion and epithelial-to-mesenchymal transition of gastric cancer cells through the JAK/STAT3 signaling pathway ［J］. Int J Clin Exp Med ， 2016 ， 9 （ 2 ）： 1801 - 1807 .

SACHAN R ， KUNDU A ， JEON Y ， et al . Afrocyclamin A，a triterpene saponin，induces apoptosis and autophagic cell death via the PI3K/Akt/mTOR pathway in human prostate cancer cells ［J］. Phytomedicine ， 2018 ， doi： 10.1016/j.phymed.2018.10.012 http://dx.doi.org/10.1016/j.phymed.2018.10.012 .

李为，刘伟，邹君君 . 人参皂苷Rg 5 通过miR-125b/STARD13/NEU1信号通路对胃癌BGC-823细胞侵袭迁移的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2018 ， 24 （ 22 ）： 138 - 142 .

OUE N ， SENTANI K ， SAKAMOTO N ， et al . Molecular carcinogenesis of gastric cancer： Lauren classification，mucin phenotype expression，and cancer stem cells ［J］. Int J Clin Oncol ， 2019 ， 24 （ 7 ）： 771 - 778 .

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“异病同治”探讨三仁汤临床应用及作用机制研究进展

中药及其活性成分促进抗生素抗菌的作用和机制研究进展

基于线粒体质量控制体系探索纤维蛋白原过表达冠心病血瘀证大鼠模型的作用机制

大承气汤在脑卒中治疗中的药效物质与作用机制研究进展

线粒体质量控制调控肌少症发病机制及其中医药干预的研究进展