启膈散乙酸乙酯部位提取物通过抑制TGF-β_(1)信号通路干预食管癌细胞的迁移和侵袭

目的:探讨启膈散(QGS)对食管癌细胞TE-1迁移和侵袭能力的影响机制。方法:利用基因芯片技术筛选正常组和启膈散组差异表达基因,分析差异基因的本体功能和信号通路。噻唑蓝(MTT)比色法检测QGS对TE-1细胞活性的影响。后续验证实验分为空白组、转化生长因子-β_(1)(TGF-β_(1))组、TGF-β_(1)+QGS组、TGF-β_(1)+SB431542组。显微镜观察各实验组细胞形态,细胞划痕实验检测各组细胞的迁移和侵袭能力,实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测各组细胞E-钙黏蛋白(E-Cadherin)、波形纤维蛋白(Vimentin)、果蝇母本抗生存因子2(Smad2)和果蝇母本抗生存因子7(Smad7)m RNA的表达水平。蛋白免疫印迹法(Western blot)检测各组细胞E-Cadherin、Vimentin、p-Smad2/3、Smad2/3和Smad7蛋白的表达。结果:QGS组与空白组之间有1487个差异基因,其中1080个下调,407个上调,下调基因占差异基因的72.63%。下调基因涉及的主要生物学过程有细胞骨架蛋白结合、ATP结合、腺苷酸核苷酸结合、腺苷酸核糖核苷酸结合等,涉及的京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路主要包括TGF-β信号通路、细胞周期、细胞外基质-受体相互作用蛋白、肿瘤中的通路、卵母细胞减数分裂等;上调基因主要参与RNA结合、DNA结合、转录调节子活性、转录激活子活性、核苷酸结合等生物学过程,涉及的KEGG通路主要包括丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、膀胱癌、肾细胞癌、癌中通路、p53信号通路等。与空白组比较,QGS(20、30、40、60、80 mg·L^(-1))干预TE-1细胞12、24、36、48、60 h后,细胞活性抑制率明显增加,差异有统计学意义(P<0.05),抑制率呈时间和浓度依赖性。与空白组比较,TGF-β_(1)组细胞变长,呈成纤维细胞表型。与TGF-β_(1)组细胞比较,TGF-β_(1)+QGS组细胞变短,形态恢复正常,呈上皮细胞表型;TGF-β_(1)+SB431542组细胞形态与TGF-β_(1)+QGS组相似。与空白组比较,TGF-β_(1)组细胞的迁移和侵袭能力增强,差异有统计学意义(P<0.05)。与TGF-β_(1)组比较,TGF-β_(1)+QGS组和TGF-β_(1)+SB431542组细胞迁移和侵袭能力受到抑制而减弱,差异有统计学意义(P<0.05)。但TGF-β_(1)+QGS组和TGF-β_(1)+SB431542组之间的迁移和侵袭能力差异无统计学意义。与空白组比较,TGF-β_(1)组Vimentin和Smad2 m RNA的表达水平升高(P<0.05),E-Cadherin和Smad7m RNA表达水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与TGF-β_(1)组比较,TGF-β_(1)+QGS组和TGF-β_(1)+SB431542组的Vimentin和Smad2 m RNA表达水平降低,差异有统计学意义(P<0.05),E-Cadherin和Smad7 m RNA的表达水平升高(P<0.05)。与空白组比较,TGF-β_(1)组Vimentin、p-Smad2/3和Smad2/3的蛋白表达水平升高,差异有统计学意义(P<0.05),E-Cadherin和Smad7蛋白表达水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与TGF-β_(1)组比较,TGF-β_(1)+QGS组和TGF-β_(1)+SB431542组的Vimentin、p-Smad2/3和Smad2/3蛋白表达水平降低,差异有统计学意义(P<0.05),E-Cadherin和Smad7蛋白表达水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:QGS乙酸乙酯提取物通过TGF-β_(1)途径抑制TE-1细胞的上皮-间质转化过程,减少TE-1细胞的迁移和侵袭。

基于AKT/mTOR通路探讨六君子汤抑制EC9706生长的作用机制

目的:探讨六君子汤对食管癌细胞EC9706的生长抑制作用机制。方法:噻唑蓝(MTT)法检测六君子汤对EC9706细胞的活性抑制作用,流式细胞术检测各组细胞凋亡和周期分布,Seahorse能量代谢分析系统检测细胞糖酵解速率和线粒体压力,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测各组细胞哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和蛋白激酶B1(AKT1)mRNA相对表达,Western Blot检测各组细胞磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)、mTOR和AKT1/2/3蛋白相对表达。结果:六君子汤浓度为200、300、400μg/mL时可显著抑制EC9706细胞活性(P<0.01)。选定六君子汤150、200μg/mL用于后续实验。流式细胞术结果表明,六君子汤可显著促进EC9706细胞凋亡(P<0.01),六君子汤200μg/mL可显著延长细胞S期,缩短G2/M期(P<0.05);糖酵解速率检测结果显示,六君子汤200μg/mL可显著抑制EC9706细胞的基础糖酵解、补偿糖酵解和糖酵解潜能(P<0.05);线粒体压力测试结果显示,六君子汤150μg/mL可显著抑制EC9706细胞ATP合成耗氧、基础呼吸值和非线粒体耗氧(P<0.05,P<0.01),六君子汤200μg/mL可显著抑制EC9706细胞的ATP合成耗氧、线粒体最大耗氧能力、基础呼吸值、非线粒体耗氧和备用呼吸能力(P<0.01);qRT-PCR结果显示,六君子汤150、200μg/mL可使EC9706细胞mTOR mRNA相对表达显著降低(P<0.05,P<0.01);六君子汤200μg/mL使EC9706细胞AKT1mRNA相对表达显著降低(P<0.01)。Western Blot结果显示,六君子汤150、200μg/mL可显著抑制p-mTOR和AKT1/2/3蛋白相对表达(P<0.05,P<0.01),六君子汤200μg/mL可显著抑制mTOR蛋白相对表达(P<0.01)。结论:六君子汤可通过干预AKT/mTOR通路促进食管癌细胞EC9706凋亡,诱导细胞周期阻滞,抑制细胞的能量代谢和生长。

六君子汤干预4NQO诱导食管癌模型小鼠的血清代谢组学研究

基于血清代谢组学探讨六君子汤治疗4-硝基喹啉-N-氧化物(4-nitroquinoline-N-oxide,4NQO)诱导食管癌模型小鼠的作用机制。选取35~45日龄小鼠100只,随机分为空白组、模型组、六君子汤低浓度组、六君子汤中浓度组、六君子汤高浓度组。除空白组外,其余小鼠自由饮用100μg·mL^(-1)的4NQO溶液16周,构建食管癌小鼠模型。六君子汤低、中、高浓度组分别用药物质量分数为18.2、36.4、54.6 g·kg^(-1)的定制饲料喂养,称量各组小鼠体质量和脏器质量计算脏器指数;采用苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察各组小鼠食管组织病理改变;超高效液相色谱-串联质谱(ultra performance liquid chromatography-mass spectrometry,UPLC-MS/MS)进行小鼠血清样本的代谢物采集,筛选潜在生物标志物及分析相关代谢通路。结果显示,模型组小鼠脾脏、胃脏器指数明显降低,肺、食管、肾的脏器指数明显升高,与模型组相比,六君子汤各浓度脏器指数无明显变化;HE结果显示,六君子汤能改善小鼠食管癌细胞浸润性生长及癌变情况;血清代谢组学分析筛选出9种六君子汤干预食管癌小鼠的潜在生物标志物,分别为尿刊酸(urocanic acid,UCA)、1-油酰甘油磷酸丝氨酸(1-oleoylglycerophosphoserine)、11-脱氧前列腺素E1(11-deoxy prostaglandin E1)、多肽链Leu-Glu-Lys-Glu、(±)4-羟基-5E,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z-二十二碳六烯酸[(±)4-HDHA]、脲基琥珀酸(ureidosuccinic acid)、泛酸[(2R)-2,4-dihydroxy-3,3-dimethylbutanoic acid]、犬尿酸(kynurenic acid)和双环前列腺素E2(bicyclo prostaglandin E2),涉及的通路包括组氨酸、嘧啶、丙氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸、泛酸和色氨酸代谢及辅酶a生物合成等。六君子汤对4NQO诱导的食管癌模型小鼠发挥治疗作用,其作用机制可能与调节小鼠体内氨基酸代谢、炎症反应和免疫功能有关。

基于AMPK/mTOR信号通路研究异常山碱对EC9706细胞能量代谢的调控机制

目的通过观察异常山碱对食管癌EC9706细胞的增殖、凋亡、周期、能量代谢及能量代谢通路相关蛋白表达的影响,探讨其治疗食管癌的分子机制。方法常规培养ECC9706细胞,用MTT法检测细胞活性,筛选药物浓度,选择1、2μg/mL 2个质量浓度;流式细胞术检测异常山碱对EC9706细胞凋亡、周期的影响,能量代谢检测系统检测异常山碱对EC9706细胞能量代谢的影响,Westernblotting检测细胞中哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)、磷酸化乙酰辅酶A羧化酶(p-ACC)、腺苷磷酸激活蛋白激酶(AMPK)蛋白表达。结果不同质量浓度异常山碱作用48h后能有效抑制EC9706细胞增殖,呈剂量依赖性(P<0.01),可以将EC9706细胞阻滞于S期和G2/M期(P<0.05),有效促进细胞凋亡(P<0.05),且明显抑制细胞糖酵解及线粒体代谢能力(P<0.01),与对照组比较,异常山碱组细胞AMPK蛋白表达水平上升,mTOR、p-mTOR、p-ACC蛋白表达水平降低(P<0.05)。结论异常山碱可能通过能量代谢调节EC9706细胞周期、凋亡,抑制EC9706细胞增殖。

健脾和胃法代表方六君子汤对4NQO诱导的食管癌模型小鼠治疗作用机制研究

目的探究六君子汤对食管癌模型小鼠治疗作用机制。方法采用4-硝基喹啉-1-氧化物(4-nitroquinolin-1-oxide,4NQO)诱导法构建食管癌小鼠模型。实验分为空白组、模型组、六君子汤低浓度组、六君子汤中浓度组和六君子汤高浓度组。苏木素伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色观察小鼠食管病理改变;免疫组化检测小鼠食管组织中α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、波形蛋白(Vimentin)蛋白表达;实时定量基因扩增荧光检测系统(real-time quantitative PCR detecting system,qPCR)检测小鼠食管组织葡萄糖转运蛋白-1(Glucose transporters-1,GLUT1)和尿路上皮癌相关基因1(urothelial cancer associated 1,UCA1)mRNA相对表达;蛋白印迹(Western blot,WB)检测小鼠食管组织丙酮酸激酶M2(Pyruvate kinase-M2,PKM2)、磷酸化丙酮酸激酶M2(phospho-PKM2,p-PKM2)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(phospho-mTOR,p-mTOR)、单羧酸转运蛋白2(monocarboxylate transporter 2,MCT2)、癌基因c-Myc、葡萄糖转运蛋白-1(Glucose transporters-1,GLUT1)蛋白相对表达。结果模型组有癌灶形成,肿瘤细胞突破上皮基底膜,浸润至粘膜下固有层,肿瘤细胞有明显异型性伴角化珠形成,部分呈乳头状,主要以高分化鳞状细胞癌为主,与正常组织之间界限不清;模型组小鼠食管组织α-SMA、Vimentin、PKM2、p-PKM2、MCT2、c-Myc、GLUT1蛋白相对表达和GLUT1 mRNA相对表达显著升高(P<0.05或P<0.01),UCA1 mRNA相对表达降低(P<0.05)。与模型组相比,六君子汤各浓度组小鼠食管癌变程度减轻,六君子汤中浓度食管组织α-SMA、Vimentin、p-PKM2、PKM2、MCT2、mTOR、c-Myc蛋白相对表达显著降低(P<0.05或P<0.01),UCA1 mRNA相对表达显著升高(P<0.05);六君子汤高浓度食管组织α-SMA、Vimentin、p-PKM2、PKM2、MCT2、p-mTOR、mTOR、c-Myc、GLUT1蛋白相对表达和GLUT1 mRNA相对表达显著降低(P<0.05或P<0.01),UCA1 mRNA相对表达显著升高(P<0.01)。结论六君子汤对4NQO诱导的食管癌模型小鼠治疗作用,可能是通过干预肿瘤微环境能量代谢实现的。