摘要:目的 探讨甘草查尔酮A对结直肠癌细胞恶性行为的影响,分析其作用机制是否与调控蛋白酪氨酸激酶2(JAK2)/信号转导子与激活子3(STAT3)信号通路有关。方法 用细胞计数试剂盒(CCK-8)、Transwell实验、流式细胞术和Western blot检测不同浓度(0、5、10、20 nmol/ml)甘草查尔酮A对结直肠癌细胞LoVo增殖、迁移、凋亡以及p-JAK2和p-STAT3蛋白水平的影响。用AG490抑制JAK2/STAT3信号通路,通过CCK-8、Transwell实验和流式细胞术评估LoVo细胞增殖、迁移、凋亡。结果 5、10、20 nmol/ml的甘草查尔酮A处理LoVo细胞48 h和72 h后的A450值、凋亡率显著升高(P<0.05),迁移数以及p-JAK2和p-STAT3蛋白水平显著降低(P<0.05)。AG490处理LoVo细胞48 h和72 h后的A450值、凋亡率显著升高(P<0.05),迁移数以及p-JAK2和p-STAT3蛋白水平显著降低(P<0.05)。AG490和甘草查尔酮A联合处理LoVo细胞48 h和72 h后的A450值、凋亡率显著升高(P<0.05),迁移数显著降低(P<0.05)。结论 甘草查尔酮A通过抑制JAK2/STAT3信号通路来抑制结直肠癌细胞增殖和迁移,并促进细胞凋亡。
结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是全球第三大常见癌种,每年导致约93.5万新发病例死亡[1]。尽管早期筛查以及手术、放疗、化疗等CRC诊治策略不断改善,但CRC患者总体预后仍较差,复发和转移是CRC预后的重要因素。因此,寻找有效抑制肿瘤细胞恶性行为的药物对CRC的治疗至关重要。中药在癌症预防和治疗中发挥重要作用,日益成为肿瘤新型治疗药物的来源。甘草查尔酮A是从甘草根中提取的黄酮类活性成分,具有抗菌消炎、抗溃疡等药理作用。甘草查尔酮A还通过诱导细胞凋亡、促进周期阻滞、抑制转移等机制在膀胱癌、肺腺癌、脑胶质瘤中发挥抗癌活性[2,3,4]。但甘草查尔酮A在CRC侵袭转移中的作用和机制并未完全阐明。信号转导子与激活子3(signal transducers and activators 3,STAT3)是许多实体肿瘤的驱动因子,能够促进肿瘤细胞存活、血管生成,诱导免疫抑制[5]。蛋白酪氨酸激酶2(protein tyrosine kinase 2,JAK2)是STAT3激活的上游调节剂,研究报道JAK2/STAT3信号通路可改变肿瘤相关基因表达,增强CRC细胞存活和转移能力[6]。本研究通过JAK2/STAT3信号通路探讨甘草查尔酮A在CRC中的抗癌活性和分子机制,以期为甘草查尔酮A作为新型抗CRC药物奠定理论基础。
1、材料与方法
1.1 CRC细胞和试剂
人CRC细胞系LoVo购自美国ATCC;甘草查尔酮A(纯度≥98%)购于成都普菲德生物技术公司;JAK2/STAT3信号通路抑制剂AG490购自上海莼试生物公司;细胞计数试剂盒(BaxCell Counting Kit-8,CCK-8)购于上海弗元生物科技公司;Transwell室购自北京萌壮科技公司;膜联蛋白V-异硫氰酸荧光素(annexin V-fluorescein isothiocyanate, FITC)/碘化丙啶凋亡检测试剂盒购自南京凯基生物公司;羊抗兔IgG(ab205718)、兔抗人p-JAK2抗体(ab195055)、兔抗人磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde phosphate dehydrogenase, GAPDH)抗体(ab9485)、兔抗人p-STAT3抗体(ab30647)购自上海艾博抗生物公司。
1.2方法
1.2.1细胞培养和分组
LoVo细胞采用杜氏改良依格尔培养基(Dulbecco's modified Eagle medium, DMEM)在37℃、体积分数为5% CO2培养箱中孵育,该培养基中添加100μg/ml链霉素、体积分数为10%胎牛血清和100 U/ml青霉素。分别用含0、5、10、20 nmol/ml甘草查尔酮A[3]的培养液孵育LoVo细胞48 h,依次记为对照组、甘草查尔酮A低剂量组、甘草查尔酮A中剂量组、甘草查尔酮A高剂量组。用50μmol/L AG490[7]的培养液诱导LoVo细胞48 h,记为AG490组。用含50μmol/L AG490和20 nmol/ml甘草查尔酮A的的培养液诱导LoVo细胞48 h,记为AG490+甘草查尔酮A组。
1.2.2 CCK-8法检测LoVo细胞增殖
在96孔板中接种5×103个对数期LoVo细胞,孵育过夜后,按照1.2.1分组加入对应浓度甘草查尔酮A或AG490的培养液孵育24、48、72 h,加CCK-8试剂,继续孵育2 h,用酶标仪测定450 nm处吸光度(A)。A值越大,细胞增殖能力越强。
1.2.3 Transwell实验检测LoVo细胞的迁移数
用无血清的DMEM培养基将各组LoVo细胞调整为5×104个/ml单细胞悬液。将Transwell室插入24孔板,在上腔中加入100μl细胞悬液,下腔中加入500μl含血清的DMEM培养基。37℃孵育24 h弃掉培养液,用体积分数为4%多聚甲醛固定穿膜细胞,体积分数为0.5%结晶紫染色10 min。在显微镜下观察,随机选取5个视野计数穿膜细胞数,以平均值表示LoVo细胞迁移数。
1.2.4流式细胞术检测LoVo细胞的凋亡率
用1×结合缓冲液调整各组LoVo细胞为2×105个/ml单细胞悬液。取5μl的膜联蛋白V-FITC和碘化丙啶加入到500μl细胞悬液中混匀,避光染色10 min。上流式细胞仪评估各组LoVo细胞的凋亡率。
1.2.5 Western blot检测LoVo细胞中p-JAK2和p-STAT3蛋白水平
RIPA法分离对照组、甘草查尔酮A低剂量组、甘草查尔酮A中剂量组、甘草查尔酮A高剂量组和AG490组LoVo细胞总蛋白,丙烯酰胺凝胶电泳(Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)分离40μg蛋白质,并将其转移到PVDF膜上。封闭膜后,用p-JAK2(1∶1500稀释)和p-STAT3(1∶1000稀释)的一抗在4℃孵育膜2 h,然后用二抗在37℃孵育膜2 h。滴加化学发光试剂显影,Image Lab软件测定p-JAK2和p-STAT3条带相对于GADPH的灰度值。
1.3统计学方法
本研究数据满足正态分布且方差齐采用
形式表示,用SPSS 19.0进行统计分析。采用独立样本t检验检测2组间差异;采用One-way ANOVA和LSD-t检验检测多组之间的差异。P<0.05为差异有统计学意义。
2、结果
2.1甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞增殖的影响
与对照组比较,用低、中、高剂量的甘草查尔酮A处理LoVo细胞48 h和72 h后的A450值显著降低(P<0.05),且呈剂量依赖效应,见表1。
2.2甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞迁移的影响
与对照组比较,用低、中、高剂量的甘草查尔酮A处理LoVo细胞后细胞迁移数显著降低(P<0.05),且呈剂量依赖效应,见图1、表2。
表1甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞增殖的影响
2.3甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞凋亡的影响
与对照组比较,用低、中、高剂量的甘草查尔酮A处理LoVo细胞后细胞凋亡率显著升高(P<0.05),且呈剂量依赖效应,见图2和表3。
2.4甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞中JAK2/STAT3信号通路的影响
与对照组比较,用低、中、高剂量的甘草查尔酮A处理LoVo细胞后细胞中p-JAK2和p-STAT3蛋白水平显著降低(P<0.05),且呈剂量依赖效应,见图3和表4。
图1甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞迁移的影响
表2甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞增殖、迁移的影响
2.5 JAK2/STAT3信号通路抑制剂AG490对JAK2/STAT3的影响
与对照组比较,用AG490处理LoVo细胞后细胞中p-JAK2和p-STAT3蛋白水平显著降低(P<0.05),见图4和表5。
2.6信号通路抑制剂AG490对甘草查尔酮A处理的结直肠癌LoVo细胞增殖、迁移的影响
与对照组比较,AG490组、甘草查尔酮A组LoVo细胞48和72 h的A450值、迁移数显著降低(P<0.05);与AG490组、甘草查尔酮A组比较,AG490+甘草查尔酮A组LoVo细胞48 h和72 h的A450值、迁移数显著降低(P<0.05),见表6、表7、图5。
2.7信号通路抑制剂AG490对甘草查尔酮A处理的结直肠癌LoVo细胞凋亡的影响
与对照组比较,AG490组、甘草查尔酮A组LoVo细胞凋亡率显著升高(P<0.05);与AG490组、甘草查尔酮A组比较,AG490+甘草查尔酮A组LoVo细胞凋亡率显著升高(P<0.05),见图6和表8。
图2甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞凋亡的影响
表3甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞凋亡的影响
图3甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞中p-JAK2、p-STAT3蛋白表达的影响
表4甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞中JAK2/STAT3信号通路蛋白的影响
图4 p-JAK2、p-STAT3蛋白的表达
表5 JAK2/STAT3信号通路蛋白表达的影响
表6信号通路抑制剂AG490对甘草查尔酮A处理的结直肠癌LoVo细胞增殖的影响
表7信号通路抑制剂AG490对甘草查尔酮A处理的结直肠癌LoVo细胞迁移的影响
3、讨论
甘草查尔酮A是甘草抗肿瘤的主要黄酮类活性成分之一,研究报道显示,甘草查尔酮A通过激活p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase, p38 MAPK)信号通路介导的线粒体凋亡通路诱导人骨肉瘤细胞凋亡[8]。甘草查尔酮A通过靶向丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MEK)/细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinase, ERK)和去整合素-金属蛋白酶9(disintegrin-metalloproteinase 9,ADAM9)信号通路显著降低人脑胶质瘤细胞侵袭潜能[9]。甘草查尔酮A还可调节转移相关蛋白酶表达在口腔癌中发挥抗转移作用[10]。以上说明甘草查尔酮A具有明显抗肿瘤的效果。本研究结果发现,甘草查尔酮A处理LoVo细胞后,细胞A450值(48、72 h)降低,凋亡率升高,且具有浓度依赖效应,表明甘草查尔酮A可抑制CRC细胞增殖和促进细胞凋亡,这与之前研究显示甘草查尔酮A在膀胱癌、结肠癌中的抗增殖、促凋亡功能一致[2,11,12]。迁移和侵袭加重肿瘤的恶性程度,本研究发现甘草查尔酮A以浓度依赖方式减少LoVo细胞迁移数,这与前人报道甘草查尔酮A抑制肝癌和口腔鳞癌细胞迁移的作用一致[13,14]。以上研究表明甘草查尔酮A通过促进肿瘤细胞凋亡,抑制其增殖和迁移在CRC中发挥抗肿瘤作用。
图5信号通路抑制剂AG490对甘草查尔酮A处理的结直肠癌LoVo细胞迁移的影响
图6 AG490对甘草查尔酮A处理的结直肠癌LoVo细胞凋亡的影响
表8信号通路抑制剂AG490对甘草查尔酮A处理的结直肠癌LoVo细胞凋亡的影响
JAK2/STAT3通路在CRC等多种恶性肿瘤中异常激活,参与肿瘤细胞克隆形成、侵袭、细胞干性、抗凋亡和转移等多个生物学过程,是潜在的新型抗癌药物靶点[15,16,17]。研究报道显示,JAK2/STAT3信号通路激活能抑制细胞凋亡和增强克隆形成能力,促进CRC肿瘤发展和放疗抵抗[18]。研究结果显示,铃兰毒甙可能通过调节JAK2/STAT和雷帕霉素靶蛋白(rapamycin target protein, mTOR)/STAT3信号通路诱导CRC细胞凋亡,抑制增殖和血管生成[19]。研究发现,白术内酯Ⅰ通过阻断JAK2/STAT3信号通路可抑制CRC细胞糖酵解[20]。本研究使用不同浓度甘草查尔酮A处理后,发现p-JAK2、p-STAT3蛋白表达下调,呈浓度依赖性,说明甘草查尔酮A可能调控JAK2/STAT3信号通路。加入JAK2/STAT3信号通路抑制剂AG490,发现p-JAK2、p-STAT3蛋白表达下调,细胞抑制率、凋亡率增加,迁移细胞数减少,经过甘草查尔酮A处理后发现,细胞A450值(48、72 h)继续下降,凋亡率继续增加,迁移细胞数继续减少,当甘草查尔酮A和信号通路抑制剂共同处理结直肠癌细胞后,细胞A450值(48、72 h)继续下降、凋亡率继续增加,迁移细胞数继续减少,表明甘草查尔酮A通过阻断JAK2/STAT3通路来抑制CRC细胞恶性行为。
总之,甘草查尔酮A通过抑制JAK2/STAT3信号通路来抑制CRC细胞增殖和迁移,并促进细胞凋亡,提示甘草查尔酮A可能有望成为治疗CRC的一种有价值的候选药物。
参考文献:
[1]刘宗超,李哲轩,张阳,等.2020全球癌症统计报告解读[J].肿瘤综合治疗电子杂志,2021,7(2):1-13.
[3]王允,陈雪,张玉媛,等.甘草查尔酮A对人肺腺癌A549细胞增殖和迁移的影响[J].齐齐哈尔医学院学报,2017,38(24):2853-2856.
[4]徐高峰,鲍钢,白晓斌,等.甘草查尔酮A通过调控内质网应激促进脑胶质瘤细胞U251凋亡[J].山西医科大学学报,2019,50(5):585-589.
[5]陈越,季鸣,陈晓光.STAT3与肿瘤关系的研究进展[J].药学学报,2017,52(9):1351-1358.
[7]赵绿翠,廖科,李科琼,等.吴茱萸碱调控人结肠癌HCT-116细胞中JAK2/STAT3信号通路的机制研究[J].中国药理学通报,2015,(10):1394-1397,1398.
[11]张九成,陈卫东,邹宁.甘草查尔酮A调控人结肠癌细胞增殖与凋亡的分子机制研究[J].中国免疫学杂志,2019,35(5):549-554.
[15]张文颖,王思情,张新妍,等.JAK2/STAT3作为新型抗癌药物靶点的研究进展[J].生物技术进展,2021,11(1):33-39.
文章来源:王坤,侯秀峙,张玉盼.甘草查尔酮A对结直肠癌细胞增殖、迁移、凋亡的作用机制[J].实用癌症杂志,2024,39(07):1061-1066.
结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是全球第三大常见癌种,每年导致约93.5万新发病例死亡[1]。尽管早期筛查以及手术、放疗、化疗等CRC诊治策略不断改善,但CRC患者总体预后仍较差,复发和转移是CRC预后的重要因素。因此,寻找有效抑制肿瘤细胞恶性行为的药物对CRC的治疗至关重要。中药在癌症预防和治疗中发挥重要作用,日益成为肿瘤新型治疗药物的来源。甘草查尔酮A是从甘草根中提取的黄酮类活性成分,具有抗菌消炎、抗溃疡等药理作用。甘草查尔酮A还通过诱导细胞凋亡、促进周期阻滞、抑制转移等机制在膀胱癌、肺腺癌、脑胶质瘤中发挥抗癌活性[2,3,4]。但甘草查尔酮A在CRC侵袭转移中的作用和机制并未完全阐明。信号转导子与激活子3(signal transducers and activators 3,STAT3)是许多实体肿瘤的驱动因子,能够促进肿瘤细胞存活、血管生成,诱导免疫抑制[5]。蛋白酪氨酸激酶2(protein tyrosine kinase 2,JAK2)是STAT3激活的上游调节剂,研究报道JAK2/STAT3信号通路可改变肿瘤相关基因表达,增强CRC细胞存活和转移能力[6]。本研究通过JAK2/STAT3信号通路探讨甘草查尔酮A在CRC中的抗癌活性和分子机制,以期为甘草查尔酮A作为新型抗CRC药物奠定理论基础。
1、材料与方法
1.1 CRC细胞和试剂
人CRC细胞系LoVo购自美国ATCC;甘草查尔酮A(纯度≥98%)购于成都普菲德生物技术公司;JAK2/STAT3信号通路抑制剂AG490购自上海莼试生物公司;细胞计数试剂盒(BaxCell Counting Kit-8,CCK-8)购于上海弗元生物科技公司;Transwell室购自北京萌壮科技公司;膜联蛋白V-异硫氰酸荧光素(annexin V-fluorescein isothiocyanate, FITC)/碘化丙啶凋亡检测试剂盒购自南京凯基生物公司;羊抗兔IgG(ab205718)、兔抗人p-JAK2抗体(ab195055)、兔抗人磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde phosphate dehydrogenase, GAPDH)抗体(ab9485)、兔抗人p-STAT3抗体(ab30647)购自上海艾博抗生物公司。
1.2方法
1.2.1细胞培养和分组
LoVo细胞采用杜氏改良依格尔培养基(Dulbecco's modified Eagle medium, DMEM)在37℃、体积分数为5% CO2培养箱中孵育,该培养基中添加100μg/ml链霉素、体积分数为10%胎牛血清和100 U/ml青霉素。分别用含0、5、10、20 nmol/ml甘草查尔酮A[3]的培养液孵育LoVo细胞48 h,依次记为对照组、甘草查尔酮A低剂量组、甘草查尔酮A中剂量组、甘草查尔酮A高剂量组。用50μmol/L AG490[7]的培养液诱导LoVo细胞48 h,记为AG490组。用含50μmol/L AG490和20 nmol/ml甘草查尔酮A的的培养液诱导LoVo细胞48 h,记为AG490+甘草查尔酮A组。
1.2.2 CCK-8法检测LoVo细胞增殖
在96孔板中接种5×103个对数期LoVo细胞,孵育过夜后,按照1.2.1分组加入对应浓度甘草查尔酮A或AG490的培养液孵育24、48、72 h,加CCK-8试剂,继续孵育2 h,用酶标仪测定450 nm处吸光度(A)。A值越大,细胞增殖能力越强。
1.2.3 Transwell实验检测LoVo细胞的迁移数
用无血清的DMEM培养基将各组LoVo细胞调整为5×104个/ml单细胞悬液。将Transwell室插入24孔板,在上腔中加入100μl细胞悬液,下腔中加入500μl含血清的DMEM培养基。37℃孵育24 h弃掉培养液,用体积分数为4%多聚甲醛固定穿膜细胞,体积分数为0.5%结晶紫染色10 min。在显微镜下观察,随机选取5个视野计数穿膜细胞数,以平均值表示LoVo细胞迁移数。
1.2.4流式细胞术检测LoVo细胞的凋亡率
用1×结合缓冲液调整各组LoVo细胞为2×105个/ml单细胞悬液。取5μl的膜联蛋白V-FITC和碘化丙啶加入到500μl细胞悬液中混匀,避光染色10 min。上流式细胞仪评估各组LoVo细胞的凋亡率。
1.2.5 Western blot检测LoVo细胞中p-JAK2和p-STAT3蛋白水平
RIPA法分离对照组、甘草查尔酮A低剂量组、甘草查尔酮A中剂量组、甘草查尔酮A高剂量组和AG490组LoVo细胞总蛋白,丙烯酰胺凝胶电泳(Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)分离40μg蛋白质,并将其转移到PVDF膜上。封闭膜后,用p-JAK2(1∶1500稀释)和p-STAT3(1∶1000稀释)的一抗在4℃孵育膜2 h,然后用二抗在37℃孵育膜2 h。滴加化学发光试剂显影,Image Lab软件测定p-JAK2和p-STAT3条带相对于GADPH的灰度值。
1.3统计学方法
本研究数据满足正态分布且方差齐采用
形式表示,用SPSS 19.0进行统计分析。采用独立样本t检验检测2组间差异;采用One-way ANOVA和LSD-t检验检测多组之间的差异。P<0.05为差异有统计学意义。
2、结果
2.1甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞增殖的影响
与对照组比较,用低、中、高剂量的甘草查尔酮A处理LoVo细胞48 h和72 h后的A450值显著降低(P<0.05),且呈剂量依赖效应,见表1。
2.2甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞迁移的影响
与对照组比较,用低、中、高剂量的甘草查尔酮A处理LoVo细胞后细胞迁移数显著降低(P<0.05),且呈剂量依赖效应,见图1、表2。
表1甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞增殖的影响
2.3甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞凋亡的影响
与对照组比较,用低、中、高剂量的甘草查尔酮A处理LoVo细胞后细胞凋亡率显著升高(P<0.05),且呈剂量依赖效应,见图2和表3。
2.4甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞中JAK2/STAT3信号通路的影响
与对照组比较,用低、中、高剂量的甘草查尔酮A处理LoVo细胞后细胞中p-JAK2和p-STAT3蛋白水平显著降低(P<0.05),且呈剂量依赖效应,见图3和表4。
图1甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞迁移的影响
表2甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞增殖、迁移的影响
2.5 JAK2/STAT3信号通路抑制剂AG490对JAK2/STAT3的影响
与对照组比较,用AG490处理LoVo细胞后细胞中p-JAK2和p-STAT3蛋白水平显著降低(P<0.05),见图4和表5。
2.6信号通路抑制剂AG490对甘草查尔酮A处理的结直肠癌LoVo细胞增殖、迁移的影响
与对照组比较,AG490组、甘草查尔酮A组LoVo细胞48和72 h的A450值、迁移数显著降低(P<0.05);与AG490组、甘草查尔酮A组比较,AG490+甘草查尔酮A组LoVo细胞48 h和72 h的A450值、迁移数显著降低(P<0.05),见表6、表7、图5。
2.7信号通路抑制剂AG490对甘草查尔酮A处理的结直肠癌LoVo细胞凋亡的影响
与对照组比较,AG490组、甘草查尔酮A组LoVo细胞凋亡率显著升高(P<0.05);与AG490组、甘草查尔酮A组比较,AG490+甘草查尔酮A组LoVo细胞凋亡率显著升高(P<0.05),见图6和表8。
图2甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞凋亡的影响
表3甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞凋亡的影响
图3甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞中p-JAK2、p-STAT3蛋白表达的影响
表4甘草查尔酮A对结直肠癌LoVo细胞中JAK2/STAT3信号通路蛋白的影响
图4 p-JAK2、p-STAT3蛋白的表达
表5 JAK2/STAT3信号通路蛋白表达的影响
表6信号通路抑制剂AG490对甘草查尔酮A处理的结直肠癌LoVo细胞增殖的影响
表7信号通路抑制剂AG490对甘草查尔酮A处理的结直肠癌LoVo细胞迁移的影响
3、讨论
甘草查尔酮A是甘草抗肿瘤的主要黄酮类活性成分之一,研究报道显示,甘草查尔酮A通过激活p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase, p38 MAPK)信号通路介导的线粒体凋亡通路诱导人骨肉瘤细胞凋亡[8]。甘草查尔酮A通过靶向丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MEK)/细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinase, ERK)和去整合素-金属蛋白酶9(disintegrin-metalloproteinase 9,ADAM9)信号通路显著降低人脑胶质瘤细胞侵袭潜能[9]。甘草查尔酮A还可调节转移相关蛋白酶表达在口腔癌中发挥抗转移作用[10]。以上说明甘草查尔酮A具有明显抗肿瘤的效果。本研究结果发现,甘草查尔酮A处理LoVo细胞后,细胞A450值(48、72 h)降低,凋亡率升高,且具有浓度依赖效应,表明甘草查尔酮A可抑制CRC细胞增殖和促进细胞凋亡,这与之前研究显示甘草查尔酮A在膀胱癌、结肠癌中的抗增殖、促凋亡功能一致[2,11,12]。迁移和侵袭加重肿瘤的恶性程度,本研究发现甘草查尔酮A以浓度依赖方式减少LoVo细胞迁移数,这与前人报道甘草查尔酮A抑制肝癌和口腔鳞癌细胞迁移的作用一致[13,14]。以上研究表明甘草查尔酮A通过促进肿瘤细胞凋亡,抑制其增殖和迁移在CRC中发挥抗肿瘤作用。
图5信号通路抑制剂AG490对甘草查尔酮A处理的结直肠癌LoVo细胞迁移的影响
图6 AG490对甘草查尔酮A处理的结直肠癌LoVo细胞凋亡的影响
表8信号通路抑制剂AG490对甘草查尔酮A处理的结直肠癌LoVo细胞凋亡的影响
JAK2/STAT3通路在CRC等多种恶性肿瘤中异常激活,参与肿瘤细胞克隆形成、侵袭、细胞干性、抗凋亡和转移等多个生物学过程,是潜在的新型抗癌药物靶点[15,16,17]。研究报道显示,JAK2/STAT3信号通路激活能抑制细胞凋亡和增强克隆形成能力,促进CRC肿瘤发展和放疗抵抗[18]。研究结果显示,铃兰毒甙可能通过调节JAK2/STAT和雷帕霉素靶蛋白(rapamycin target protein, mTOR)/STAT3信号通路诱导CRC细胞凋亡,抑制增殖和血管生成[19]。研究发现,白术内酯Ⅰ通过阻断JAK2/STAT3信号通路可抑制CRC细胞糖酵解[20]。本研究使用不同浓度甘草查尔酮A处理后,发现p-JAK2、p-STAT3蛋白表达下调,呈浓度依赖性,说明甘草查尔酮A可能调控JAK2/STAT3信号通路。加入JAK2/STAT3信号通路抑制剂AG490,发现p-JAK2、p-STAT3蛋白表达下调,细胞抑制率、凋亡率增加,迁移细胞数减少,经过甘草查尔酮A处理后发现,细胞A450值(48、72 h)继续下降,凋亡率继续增加,迁移细胞数继续减少,当甘草查尔酮A和信号通路抑制剂共同处理结直肠癌细胞后,细胞A450值(48、72 h)继续下降、凋亡率继续增加,迁移细胞数继续减少,表明甘草查尔酮A通过阻断JAK2/STAT3通路来抑制CRC细胞恶性行为。
总之,甘草查尔酮A通过抑制JAK2/STAT3信号通路来抑制CRC细胞增殖和迁移,并促进细胞凋亡,提示甘草查尔酮A可能有望成为治疗CRC的一种有价值的候选药物。
参考文献:
[1]刘宗超,李哲轩,张阳,等.2020全球癌症统计报告解读[J].肿瘤综合治疗电子杂志,2021,7(2):1-13.
[3]王允,陈雪,张玉媛,等.甘草查尔酮A对人肺腺癌A549细胞增殖和迁移的影响[J].齐齐哈尔医学院学报,2017,38(24):2853-2856.
[4]徐高峰,鲍钢,白晓斌,等.甘草查尔酮A通过调控内质网应激促进脑胶质瘤细胞U251凋亡[J].山西医科大学学报,2019,50(5):585-589.
[5]陈越,季鸣,陈晓光.STAT3与肿瘤关系的研究进展[J].药学学报,2017,52(9):1351-1358.
[7]赵绿翠,廖科,李科琼,等.吴茱萸碱调控人结肠癌HCT-116细胞中JAK2/STAT3信号通路的机制研究[J].中国药理学通报,2015,(10):1394-1397,1398.
[11]张九成,陈卫东,邹宁.甘草查尔酮A调控人结肠癌细胞增殖与凋亡的分子机制研究[J].中国免疫学杂志,2019,35(5):549-554.
[15]张文颖,王思情,张新妍,等.JAK2/STAT3作为新型抗癌药物靶点的研究进展[J].生物技术进展,2021,11(1):33-39.
文章来源:王坤,侯秀峙,张玉盼.甘草查尔酮A对结直肠癌细胞增殖、迁移、凋亡的作用机制[J].实用癌症杂志,2024,39(07):1061-1066.
分享:
芥子酸是一种常见的羟基肉桂酸类成分,在自然界中主要以游离态和结合态(如糖苷、酯等)形式存在,其中前者分子结构中含有1个羧基,呈现弱酸性和刺激性。体外实验结果表明,芥子酸能显著抑制结肠癌细胞株HCT-116增殖,但所需剂量较高(约为160 μg/mL);该成分口服生物利用度较高,约为其酯化形式的10~17倍[3],故直接口服可能仅有一小部分到达结肠部位。
2024-08-20吲哚生物碱是广泛存在于自然界中的一类杂环化合物,是以苯并吡咯结构为骨架的化合物,也是一类重要的杂环生物碱,其在生物体内显现出了丰富的药理活性,如抗癌、抗菌、抗炎、降高血压、抗病毒、抗抑郁和抗癫痫等。治疗间变性淋巴瘤激酶阳性的局部晚期或转移性非小细胞肺癌的阿来替尼(Alecensa)等。
2024-08-16卵巢癌是最致命的女性癌症之一,在生殖系统恶性肿瘤中5年生存率最低。由于缺乏癌症特异性症状和有效的筛查工具,卵巢癌的晚期诊断率、复发率和死亡率较高。约90%的卵巢癌是上皮性。目前,上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer,EOC)初次治疗时以手术为主,辅以铂类和紫杉类的联合化疗。
2024-08-08细胞外囊泡(extracellular vesicle, EV)通常根据其产生机制分为3种亚型:外泌体、微囊泡和凋亡小体。三种细胞外囊泡粒径大小有较大差异,外泌体粒径一般为30~150 nm, 微囊泡的粒径为100~1 000 nm, 而凋亡小体的粒径为50~5 000 nm。根据来源的不同,EV 可能包含不同类型的功能蛋白、mRNA、miRNA和DNA片段,由磷脂双层包封形成。
2024-08-02结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是全球第三大常见癌种,每年导致约93.5万新发病例死亡。尽管早期筛查以及手术、放疗、化疗等CRC诊治策略不断改善,但CRC患者总体预后仍较差,复发和转移是CRC预后的重要因素。因此,寻找有效抑制肿瘤细胞恶性行为的药物对CRC的治疗至关重要。中药在癌症预防和治疗中发挥重要作用,日益成为肿瘤新型治疗药物的来源。
2024-07-10围手术期神经认知障碍(perioperative neurocognitive disorders, PND)是一种麻醉和手术后常见并发症,表现为记忆受损、信息处理能力下降等,严重影响患者术后恢复,甚至导致死亡率增高。新辅助化疗作为多种恶性肿瘤的术前治疗方法,已成为多种恶性肿瘤综合治疗的重要组成部分。
2024-07-08弥漫性大B细胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma, DLBCL)是非霍奇金淋巴瘤中最常见的亚型,每年约占新发淋巴瘤病例的30%,虽然目前推荐的R-CHOP治疗方法已经显著提高了DLBCL的总生存率,但仍有30%~40%的病例在治疗后复发或耐药。因此,迫切需要研究参与DLBCL发生发展的新的生物标志物。
2024-07-01肺癌是人类最常见的一种恶性肿瘤,而骨转移则是肺癌等恶性肿瘤第三大常见的转移现象[1]。据统计,大约有30%~40%的肺癌患者在疾病进展过程中会发生骨转移[2]。而骨转移所引起的骨相关事件(骨痛、骨折和高钙血症等)将严重影响患者的生存期与生活质量。因此,早期发现、诊断和干预肺癌骨转移对提高患者的生活质量和预后具有至关重要的意义。
2024-06-12近年来, 已经开发了多种基于纳米材料的抗肿瘤治疗方法, 比如光热疗法[5,6,7,8,9]、 声动力疗法[10,11]、 化学动力疗法[12,13,14]和纳米酶催化疗法[15,16,17]等. 但是, 单一的疗法往往难以起到彻底根除肿瘤的目的. 因此, 多模式协同疗法因其具有使用尽可能少的纳米药物就能起到多重抗肿瘤疗效的特点而受到广大科研人员的青睐.
2024-06-07GINS1基因是GINS(Go-Ichi-Ni-San )复合体家族的重要成员之一,位于人染色体20p11.21上[1]。GINS1基因在多种肿瘤中高表达,并与肿瘤细胞的DNA复制、DNA损伤、细胞周期、增殖及凋亡等密切相关。GINS1基因在大多数人体肿瘤中呈现异常表达,通过不同的分子机制及信号转导通路影响肿瘤进展和预后。
2024-05-31人气:17521
人气:14989
人气:14469
人气:14127
人气:12599
我要评论
期刊名称:实用癌症杂志
期刊人气:3787
主管单位:江西省卫生厅
主办单位:江西省肿瘤医院,江西省肿瘤研究所
出版地方:江西
专业分类:医学
国际刊号:1001-5930
国内刊号:36-1101/R
邮发代号:44-37
创刊时间:1985年
发行周期:月刊
期刊开本:大16开
见刊时间:10-12个月
影响因子:1.474
影响因子:2.876
影响因子:0.899
影响因子:0.000
影响因子:2.153
400-069-1609
您的论文已提交,我们会尽快联系您,请耐心等待!
你的密码已发送到您的邮箱,请查看!