双氢青蒿素通过调控MAPK/PI3K/Akt信号通路抗结直肠癌作用研究
Research of dihydroartemisinin on anti‑colorectal cancer by regulating MAPK/PI3K/Akt signaling pathway
- 上海中医药大学学报 2024年38卷第2期 页码：83-92
- 作者机构：
1.上海中医药大学（上海 201203）
2.四川省药品检验研究院，四川省医疗器械检测中心（四川 成都 611731）
3.国家药品监督管理局药物制剂体内外相关性技术研究重点实验室（四川 成都 611731）
- 作者简介：
徐嘉若，女，在读硕士生，主要从事中药新药及药理学研究
陈佳靓，工程师；E-mail：409786396@qq.com
姚广涛，副研究员，硕士生导师； E-mail：yaoguangyao1969@126.com
- 基金信息：国家自然科学基金资助项目(82003641);国家科技重大专项(2019ZX09201004-002);上海市教委预算内项目(18LK019)
DOI：10.16306/j.1008-861x.2024.02.012
中图分类号：纸质出版日期：2024-03-25，
收稿日期：2023-07-02，
修回日期：2023-09-19，
扫 描 看 全 文
徐嘉若,贾丰菁,陈佳靓等.双氢青蒿素通过调控MAPK/PI3K/Akt信号通路抗结直肠癌作用研究[J].上海中医药大学学报,2024,38(02):83-92.
XU Jiaruo,JIA Fengjing,CHEN Jialiang,et al.Research of dihydroartemisinin on anti‑colorectal cancer by regulating MAPK/PI3K/Akt signaling pathway[J].Academic Journal of Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,2024,38(02):83-92.
徐嘉若,贾丰菁,陈佳靓等.双氢青蒿素通过调控MAPK/PI3K/Akt信号通路抗结直肠癌作用研究[J].上海中医药大学学报,2024,38(02):83-92. DOI： 10.16306/j.1008-861x.2024.02.012.
XU Jiaruo,JIA Fengjing,CHEN Jialiang,et al.Research of dihydroartemisinin on anti‑colorectal cancer by regulating MAPK/PI3K/Akt signaling pathway[J].Academic Journal of Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,2024,38(02):83-92. DOI： 10.16306/j.1008-861x.2024.02.012.
摘要
目的
2
探讨双氢青蒿素（DHA）在体内对人结直肠癌（RKO）细胞的抗癌活性及体外机制。
方法
2
将40只SPF级雄性裸鼠建立RKO荷瘤小鼠模型，随机分为模型组、顺铂组及DHA高剂量（200 mg/kg）、低剂量（100 mg/kg）组，每组10只；对比各组裸鼠体质量、肿瘤体积、肿瘤质量、抑瘤率、血清肿瘤坏死因子（TNF-α）水平等；苏木素-伊红（HE）染色观察各组裸鼠肿瘤组织病理学变化；噻唑蓝（MTT）比色法检测不同浓度（25、50、100 μmol/L）DHA干预0、24、48、72 h内对RKO细胞增殖的影响；流式细胞仪、Hoechst 33258检测（0、50、95、150 μmol/L）DHA干预48 h后对RKO细胞周期和细胞凋亡的影响；划痕实验观察95 μmol/L DHA干预对细胞迁移能力的影响；实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测DHA对细胞内半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（
Caspase
-
3
）、
Caspase
-
9
、B细胞淋巴瘤-2（
Bcl
-
2
）、Bcl-2相关X蛋白（
Bax
） mRNA表达水平的影响；蛋白质印迹法（Western blot）检测DHA对细胞内Caspase-3、Caspase-9、Bcl-2、Bax以及p38-丝裂原活化蛋白激酶（p38-MAPK）、p-p38-MAPK、磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）、p-PI3K、蛋白激酶B（Akt）、p-Akt、基质金属蛋白酶（MMP-9）等表达水平的影响。
结果
2
200 mg/kg DHA显著降低肿瘤体积和质量，降低血清TNF-α水平，抑瘤率为41.45%；DHA可随浓度的增加而增强对RKO细胞增殖的抑制作用；（50、95、150 μmol/L）DHA阻滞RKO细胞周期在G
2
/M期，且促进RKO细胞凋亡作用随DHA浓度增加而增强； 95 μmol/L DHA干预12、24 h后可显著降低RKO细胞迁移能力（
P
<
0.01）；95 μmol/L DHA可显著上调RKO细胞内
Caspase
-
3
、
Caspase
-
9
mRNA表达水平（
P
<
0.01）以及
Bax
/
Bcl
-
2
mRNA表达比值（
P
<
0.05）；95 μmol/L DHA可增加RKO细胞内剪切型Caspase-9（cleaved-Caspase-9）/Caspase-9、Bax/Bcl-2蛋白表达（
P
<
0.01），同时降低MMP-9、p-P38 MAPK、p-PI3K、p-Akt及Akt蛋白表达水平（
P
<
0.01）。
结论
2
DHA有较好的抑制结直肠癌作用，其机制可能为抑制MAPK/PI3K/Akt信号通路，触发RKO细胞内源性凋亡，阻止其增殖与迁移。
Abstract
Objective： To investigate the anticancer activity of dihydroartemisinin（DHA）on RKO cells
in vivo
and its mechanism
in vitro
.
Methods
2
40 RKO tumor-bearing mouse models were established in specific pathogen-free male nude mice and randomly divided into model group，cisplatin group，high dose DHA（200 mg/kg）group，and low dose DHA（100 mg/kg）group，with 10 mice in each group. The body weight，tumor volume，tumor mass，tumor inhibition rate and serum，tumor necrosis factor-α（TNF-α）level of each group were compared. Hematoxylin-eosin （H
&
E） staining was used to observe tumor histopathological changes in nude mice of each group. MTT assay was used to detect the effects of DHA at different concentrations（25，50，100 μmol/L）on the proliferation of RKO cells within 0，24，48，and 72 h. Flow cytometry and Hoechst 33258 were used to detect the effects of DHA （0，50，95，150 μmol/L）on the cell cycle and apoptosis of RKO cells after 48 h intervention. Wound healing assay was used to observe the effect of 95 μmol/L DHA on cell migration. Real Time Quantitative PCR （RT-qPCR） was used to detect the effect of DHA on the mRNA expression levels of
Caspase
-
3
，
Caspase
-
9
，
Bcl
-
2
and
Bax
. Western blot was used to detect the effect of DHA on the expression levels of Caspase-3， Caspase-9， Bcl-2， Bax， p38-MAPK， p-p38-MAPK， PI3K， p-PI3K， Akt， p-Akt and MMP-9.
Results
2
Tumor volume and mass were significantly reduced and the serum level of TNF-α was lowered by 200 mg/kg DHA， and the tumor inhibition rate was 41.45%. The inhibitory effect on RKO cell proliferation was enhanced with increasing concentration of DHA. RKO cell cycle was arrested in the G2/M phase by （50，95，150 μmol/L）DHA，and the effect of promoting RKO cell apoptosis was enhanced with the increase of DHA concentration. The migration ability of RKO cells was significantly reduced after intervention with 95 μmol/L DHA for 12 and 24 h （
P
<
0.01）. The mRNA expression levels of
Caspase
-
3
and
Caspase
-
9
in RKO cells were significantly up-regulated by 95 μmol/L DHA（
P
<
0.01）， and
Bax
/
Bcl
-
2
mRNA expression ratio was also significantly up-regulated（
P
<
0.05）. The protein expressions of cleaved-Caspase-9/Caspase-9 and Bax/Bcl-2 in RKO cells were increased by 95 μmol/L DHA（
P
<
0.01）， while the protein expression levels of MMP-9， p-P38 MAPK， p-PI3K， p-Akt and Akt were decreased（P
<
0.01）.
Conclusion
2
DHA has a good inhibitory effect on colorectal cancer，and its mechanism may be to trigger the endogenous apoptosis of RKO cells to prevent their proliferation and migration through inhibiting the MAPK/PI3K/Akt signaling pathway.
关键词
双氢青蒿素结直肠癌RKO细胞细胞凋亡MAPK/PI3K/Akt信号通路
Keywords
dihydroartemisinincolorectal cancerRKO cellscell apoptosisMAPK/PI3K/Akt signaling pathway
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