麻芍平喘汤通过PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制气道上皮细胞自噬

任燕群; 王小乐; 刘桐; 张璐; 王心恒; 吴迪; 丁焕章; 李泽庚

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221802

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麻芍平喘汤通过PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制气道上皮细胞自噬

药理 | 更新时间：2023-01-03

- 麻芍平喘汤通过PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制气道上皮细胞自噬
- Mashao Pingchuan Decoction Inhibites Autophagy in Airway Epithelial Cells Through PI3K/Akt/mTOR Signaling Pathway
- 中国实验方剂学杂志 2023年29卷第3期页码：88-95
- 作者机构：
  
  1.安徽中医药大学，合肥 230031
  2.新安医学教育部重点实验室，合肥 230031
  3.安徽省教育厅重点实验室中医药防治肺系重大疾病重点实验室，合肥 230031
  4.安徽省中医药科学院中医呼吸病防治研究所，合肥 230031
  5.安徽中医药大学第一附属医院，合肥 230031
- 作者简介：
  
  任燕群，在读硕士，从事中医药防治呼吸系统疾病，E-mail：18755173861@163.com
  李泽庚，二级教授，博士生导师，从事中医药防治呼吸系统疾病，Tel：0551-6285017，E-mail：Li6609@126.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金区域创新重点项目(U20A20398);安徽省自然科学基金项目(2108085QH369);安徽省教育厅高校自然科学研究重点项目(KJ2019A0469)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221802
  中图分类号： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- 收稿日期：2022-06-17，
  
  网络出版日期：2022-09-22，
  
  纸质出版日期：2023-02-05
- 稿件说明：
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任燕群,王小乐,刘桐等.麻芍平喘汤通过PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制气道上皮细胞自噬[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(03):88-95.

REN Yanqun,WANG Xiaole,LIU Tong,et al.Mashao Pingchuan Decoction Inhibites Autophagy in Airway Epithelial Cells Through PI3K/Akt/mTOR Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(03):88-95.
任燕群,王小乐,刘桐等.麻芍平喘汤通过PI3K/Akt/mTOR信号通路抑制气道上皮细胞自噬[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(03):88-95. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221802.

REN Yanqun,WANG Xiaole,LIU Tong,et al.Mashao Pingchuan Decoction Inhibites Autophagy in Airway Epithelial Cells Through PI3K/Akt/mTOR Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(03):88-95. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221802.

摘要

目的

探讨麻芍平喘汤（MSPC）通过磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路对脂多糖（LPS）诱导的人支气管气道上皮样细胞（16HBE）自噬的影响。

方法

选用人支气管上皮细胞16HBE作为研究对象，采用细胞增殖与活性检测（CCK-8）法检测LPS诱导的16HBE活性影响和麻芍平喘含药血清对16HBE细胞活性影响；以CCK-8法筛选出的适宜条件的LPS诱导16HBE细胞，并测定肿瘤坏死因子-

（TNF-

）含量鉴定模型成立，制备麻芍平喘汤含药血清作用于LPS诱导的16HBE，将细胞分为正常组、LPS组、LPS+MSPC组、LY294002+LPS组、LY294002+LPS+MSPC组。透射电镜观察细胞的自噬囊泡和超微结构的变化；蛋白免疫印迹法（Western blot）检测细胞PI3K、磷酸化PI3K（p-PI3K）、Akt、p-Akt、mTOR、p-mTOR及微管相关蛋白1轻链3B（LC3B）的蛋白表达水平；酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测5组炎症因子白细胞介素（IL）-5、IL-6、TNF-

、IL-10的表达水平。

结果

LPS对16HBE细胞的抑制率呈剂量依赖性；与正常组比较，模型组作用24 h能显著升高促炎因子TNF-

表达（

0.05）；麻芍平喘汤含药血清对16HBE的促进作用呈浓度依赖性；与正常组比较，模型组自噬体形成增多，麻芍平喘汤可以一定程度抑制自噬，改善细胞状态；Western blot结果显示，与正常组比较，LPS组p-PI3K、p-Akt、p-mTOR蛋白的表达明显降低（

0.05），LC3B蛋白的表达显著升高（

0.01）；与LPS组比较，含药血清组p-PI3K、p-Akt、p-mTOR蛋白表达水平明显升高（

0.05），LC3B表达水平明显降低（

0.05），与LPS＋LY294002组比较，LY294002+LPS+MSCP组p-PI3K、p-Akt、p-mTOR蛋白表达水平明显升高（

0.05），LC3B明显降低（

0.05）。ELISA结果显示，与正常组比较，LPS组细胞炎症IL-5、IL-6、TNF-

、IL-10水平显著升高（

0.01），用药处理后，与LPS组比较，TNF-

、IL-6、IL-8含量均显著下降（

0.01），IL-10升高（

0.01）。

结论

麻芍平喘汤可能通过激活PI3K/Akt/mTOR信号通路减轻LPS诱导的人气道上皮细胞16HBE自噬的发生，改善炎症反应。

Abstract

Objective

To investigate the effect of Mashao Pingchuan decoction （MSPC） on lipopolysaccharides （LPS）-induced autophagy in human bronchial airway epithelial cells （16HBE） via the phosphatidylinositol 3-kinase （PI3K）/protein kinase B （Akt）/mammalian target of rapamycin （mTOR） signaling pathway.

Method

16HBE cells were selected for the study， and cell counting kit-8 （CCK-8） was used to detect the activity of of LPS-induced 16HBE cells and the effect of MSPC-containing serum on the cells. Suitable LPS-induced 16HBE cells were screened by the CCK-8 method， and the content of tumor necrosis factor-

（TNF-

） was measured to identify the established model. And MSPC-containing serum was prepared. The cells were divided into normal group， LPS group， LPS+MSPC group， LY294002+LPS group and LY294002+LPS+MSPC group. Transmission electron microscopy was performed to observe the changes in autophagic vesicles and ultrastructure of the cells. Western blot was performed to detect the protein expressions of PI3K， phosphorylated PI3K （p-PI3K）， Akt， phosphorylated Akt （p-Akt）， mTOR， phosphorylated mTOR （p-mTOR） and microtubule-associated protein 1 light chain 3B （LC3B）， and enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） was used to detect the expressions of inflammatory factors interleukin-5 （IL-5）， IL-6， TNF-

and IL-10 in the five groups.

Result

LPS inhibited the 16HBE cells in a dose-dependent manner. Compared with the normal group， the LPS group （150 mg·L

-1

of LPS） increased the expression of pro-inflammatory factor TNF-

after 24 h of treatment （

0.05） and facilitated the autophagosome formation， and MSPC-containing serum exerted a concentration-dependent promotion effect on the 16HBE cells， inhibited the autophagy to a certain degree and enhanced the cell status. Western blot revealed that the protein expressions of p-PI3K， p-Akt and p-mTOR in the model group were lower （

0.05） and the protein expression of LC3B was higher （

0.01） than those in the normal group. Compared with the conditions in the LPS group， the protein expressions of p-PI3K， p-Akt and p-mTOR in the LPS+MSPC group were elevated （

0.05） and that of LC3B was reduced （

0.05）. Compared with the LPS+LY294002 group， the LY294002+LPS+MSCP group had up-regulated protein expressions of p-PI3K， p-Akt and p-mTOR （

0.05） and down-regulated protein expression of LC3B （

0.05）. ELISA showed that the LPS group had higher levels of IL-5， IL-6， TNF-

and IL-10 than the normal group， while the levels of TNF-

， IL-6 and IL-8 were decreased （

0.01） and the level of IL-10 was increased （

0.01） after treatment with MSCP.

Conclusion

MSCP may lower the LPS-induced autophagy in 16HBE cells and improve the inflammatory response through activating the PI3K/Akt/mTOR signaling pathway.

关键词

Keywords

references

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