黄精对白细胞介素-4诱导M2巨噬细胞能量代谢和极化的作用与机制

目的:探讨黄精对M2巨噬细胞能量代谢和极化的影响及其分子机制。方法:用白细胞介素-4(IL-4)构建M2巨噬细胞模型;CCK-8细胞增殖实验检测细胞活力;qPCR和Western blot实验检测M2巨噬细胞标志Arg1、CD206mRNA及蛋白和AMPK/PDH信号通路(p-AMPK、p-PDH、PDK)蛋白的表达;细胞能量代谢分析仪(Seahorse)分析M2巨噬细胞能量代谢;ATP检测试剂检测M2巨噬细胞总ATP产量。结果:用IL-4处理RAW264.7巨噬细胞和THP-1细胞成功构建M2巨噬细胞模型。黄精浓度<2.5 mg/mL时对巨噬细胞无明显细胞毒作用。黄精可抑制M2巨噬细胞标志Arg1和CD206mRNA及蛋白的表达(P<0.01,P<0.05),且抑制程度呈浓度依赖性;黄精可以降低M2巨噬细胞ATP产量、耗氧率(P<0.05,P<0.01),提升细胞外酸化率(P<0.01);黄精抑制p-AMPK、p-PDH蛋白的表达(P<0.05,P<0.01),黄精联合AMPK抑制剂使用后,p-AMPK、p-PDH蛋白表达更低(P<0.05)。结论:黄精抑制M2巨噬细胞线粒体氧化磷酸化,降低M2巨噬细胞ATP产量,抑制M2巨噬细胞极化,其机制与黄精抑制AMPK/PDH信号通路磷酸化相关。

基于APELIN-PGC1α-UCP1信号通路探讨黄精黄芪复方抑制肺癌进展的作用机制

目的:探讨黄精黄芪复方抑制肺癌进展的作用机制。方法:采用CCK-8法检测不同浓度黄精黄芪复方处理下人肺癌A549和H1299细胞的增殖抑制率并计算黄精黄芪复方的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50));用携带Cre酶的腺病毒对C57BL/6小鼠(基因型:KRAS^(G12D/+);TP53^(flox/flox))滴鼻1次,构建原发性肺癌小鼠模型,予以黄精黄芪饲料喂养以直接检测黄精黄芪复方在体内对肺癌组织的作用,采用免疫组织化学染色法检测小鼠肺组织的病理进展;生物信息学分析提示黄精黄芪复方通过爱帕琳肽(apelin)-过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1-alpha(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha,PGC1α)-解偶联蛋白1(mitochondrial brown fat uncoupling protein 1,UCP1)信号通路影响肺癌进展;采用实时荧光定量PCR和蛋白质印迹法检测黄精黄芪复方对A549和H1299细胞中apelin-PGC1α-UCP1信号通路相关基因mRNA和蛋白的表达水平的影响;分别采用ATP检测试剂盒和流式细胞术检测黄精黄芪复方对A549和H1299细胞ATP总产量及线粒体活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成的影响;采用siUCP1沉默UCP1表达,用2160诱导UCP1过表达,并检测A549和H1299细胞ATP总产量及线粒体ROS的变化,以进一步验证黄精黄芪复方是否通过apelin-PGC1α-UCP1信号通路影响肺癌进展。结果:黄精黄芪复方可明显抑制A549和H1299细胞的增殖,IC_(50)分别为10.66 mg/mL和9.66 mg/mL;在小鼠肺原位癌模型中,黄精黄芪复方可明显抑制肿瘤的生长,并下调apelin-PGC1α-UCP1信号通路,抑制促肺癌基因UCP1的表达;在A549和H1299细胞中黄精黄芪复方能显著抑制apelin、PGC1α和UCP1的表达(P<0.05)、促进ATP合成(P<0.0001)和ROS产生并恢复线粒体氧化磷酸化,抑制有氧糖酵解(P<0.01);沉默UCP1能增加A549和H1299细胞的ATP合成(P<0.01)和线粒体ROS产生,并降低有氧糖酵解关键酶己糖激酶2(hexokinase 2,HK2)和肌肉丙酮酸激酶同工酶2(pyruvate kinase isozyme type M2,PKM2)的蛋白表达水平(P<0.05);而增加UCP1表达能减少细胞内ATP合成(P<0.01)及线粒体ROS的产生,并增加HK2和PKM2蛋白的表达水平(P<0.05),用黄精黄芪复方处理细胞的同时予以Z160干预(PA+Z160)可著逆转黄精黄芪复方复方对肿瘤细胞ATP产生及有氧糖酵解的抑制作用(P<0.05)。结论:黄精黄芪复方通过下调apelin-PGC1α-UCP1信号通路,抑制线粒体解偶联,恢复线粒体氧化磷酸化,抑制有氧糖酵解,逆转Warburg效应,从而抑制肺癌进展。

黄精-苍术药对通过Apex1/STAT3轴调控肺癌进展机制

目的:探讨黄精-苍术药对对非小细胞肺癌发展的影响及分子机制。方法:使用黄精-苍术药对干预人非小细胞肺癌NCI-H1299和PC9细胞,CCK-8实验评估细胞的活力,Edu荧光染色检测细胞增殖;使用C57BL/6小鼠(Kras~(G12D/+);p53~(fl/fl))构建原发性肺癌小鼠模型,HE染色、免疫组化检测小鼠肺癌进展;通过q PCR和Western Blot检测Apex1 mRNA和蛋白的变化,通过流式细胞术和Western Blot检测细胞周期和细胞周期相关蛋白STAT3、CDK1、p21、p27表达。结果:黄精-苍术药对处理48 h后,人非小细胞肺癌NCI-H1299和PC9细胞增殖明显减弱。原发性肺癌小鼠模型构建成功;与对照组比较,黄精+苍术组小鼠原发性肺癌的进展显著受抑制。在体外细胞实验中,黄精-苍术药对呈浓度依赖性抑制Apex1和p-STAT3表达(P<0.01,P<0.05),同时下调CDK1蛋白表达(P<0.01),增加p21和p27蛋白表达(P<0.01),使NCI-H1299和PC9的细胞周期阻滞;该结果在动物实验中也得到验证。结论:黄精-苍术药对抑制非小细胞肺癌细胞的增殖,减缓了小鼠原发性肺癌的进展,通过抑制Apex1/STAT3信号通路,使肺癌细胞的细胞周期阻滞。