灵芝酸A对人非小细胞肺癌PC-9细胞增殖和凋亡的影响及其机制

doi:10.13481/j.1671-587X.20230609

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨灵芝酸A（GAA）对PC-9细胞增殖、凋亡和迁移能力的影响，并阐明其作用机制。方法体外培养非小细胞肺癌（NSCLC）PC-9细胞，分为对照组（未加GAA）、低剂量GAA组（0.1 mmol·L^－1GAA）和高剂量GAA组（0.5 mmol·L^－1GAA）。采用噻唑蓝（MTT）法检测各组PC-9细胞增殖率，流式细胞术检测各组PC-9细胞凋亡率，细胞划痕实验检测各组PC-9细胞划痕愈合率，Transwell小室实验检测各组PC-9细胞迁移能力，实时荧光定量PCR（RT-qPCR）法和Western blotting法检测各组PC-9细胞中血管内皮生长因子（VEGF）和缺氧诱导因子1α（HIF-1α）mRNA及蛋白表达水平。结果 MTT法检测，与对照组比较，处理48和72 h时低剂量GAA组细胞增殖率均降低（P<0.05），处理24、48和72 h时高剂量GAA组细胞增殖率均降低（P<0.05）；与低剂量GAA组比较，处理24、48和72 h时高剂量GAA组细胞增殖率均降低（P<0.05）。流式细胞术检测，与对照组和低剂量GAA组比较，高剂量GAA组细胞凋亡率升高（P<0.05）。细胞划痕实验，与对照组和低剂量GAA组比较，高剂量GAA组细胞划痕愈合率降低（P<0.05）。Transwell小室实验，与对照组和低剂量GAA组比较，高剂量GAA组迁移细胞数减少（P<0.05）。RT-qPCR法和Western blotting法检测，与对照组和低剂量GAA组比较，高剂量GAA组细胞中HIF-1α和VEGF mRNA及蛋白表达水平均降低（P<0.05）。结论高剂量GAA可抑制PC-9细胞增殖，促进其凋亡，其机制可能与调控VEGF和HIF-1α mRNA及蛋白表达有关。

关键词: 灵芝酸A, 癌，非小细胞肺, 血管内皮生长因子, 缺氧诱导因子1α, 细胞增殖, 细胞凋亡

Abstract:

Objective To discuss the effect of ganoderic acid A （GAA） on the proliferation， apoptosis， and migration ability of the PC-9 cells， and to clarify its mechanism. Methods The non-small cell lung cancer （NSCLC） PC-9 cells were cultured in vitro and divided into control group （without GAA）， low dose of GAA group （0.1 mmol·L^－1 GAA）， and high dose of GAA group （0.5 mmol·L^－1 GAA）. MTT method was used to detect the proliferation rates of the PC-9 cells in various groups； flow cytometry was used to detect the apoptotic rates of the PC-9 cells in various groups； scratch wound healing assay was used to detect the scratch healing rates of the PC-9 cells in various groups； Transwell chamber assay was used to detect the migration abilities of PC-9 cells in various groups； the expression levels of vascular endothelial growth factor （VEGF） and hypoxia-inducible factor-1α （HIF-1α） mRNA and protein in the PC9 cells in various groups were detected by real-time fluorescence quantitative PCR （RT-qPCR） and Western blotting methods. Results The MTT assay results showed that compared with control group， the proliferation rate of the cells in low dose of GAA group was decreased after treated for 48 and 72 h （P<0.05）； after treated for 24， 48， and 72 h， the proliferation rate of the cells in high dose of GAA group was decreased （P<0.05）； compared with low dose of GAA group， the proliferation rate of the cells in high dose of GAA group was decreased after treated for 24， 48， and 72 h （P<0.05）.The flow cytometry results showed that compared with control group and low dose of GAA group， the apoptotic rate of the cells in high dose of GAA group was increased （P<0.05）. The cell scratch wound healing assay results showed that compared with control group and low dose of GAA group， the scratch wound healing rate of the cells in high dose of GAA group was decreased （P<0.05）. The Transwell chamber assay results showed that compared with control group and low dose of GAA group， the number of migration cells in high dose of GAA group was decreased （P<0.05）. The RT-qPCR and Western blotting results showed that compared with control group and low dose of GAA group， the expression levels of HIF-1α and VEGF mRNA and proteins in the cells in high dose of GAA group were decreased （P<0.05）. Conclusion High dose of GAA can inhibit the proliferation of the PC-9 cells and promote the apoptosis， and its mechanism may be related to regulating the expressions of VEGF and HIF-1α mRNA and proteins.

Key words: Ganoderic acid A, Cancer，non small cell lung, Vascular endothelial growth factor, Hypoxia-inducible factor-1α, Cell proliferation, Apoptosis

中图分类号:

R734.2

任爱华,鞠欣达,柳骜飞,刘永超,刘岩峰. 灵芝酸A对人非小细胞肺癌PC-9细胞增殖和凋亡的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(6): 1466-1472.

Aihua REN,Xinda JU,Aofei LIU,Yongchao LIU,Yanfeng LIU. Effect of ganoderic acid A on proliferation and apoptosis of human non-small cell lung cancer PC-9 cells and its mechanism[J]. Journal of Jilin University(Medicine Edition), 2023, 49(6): 1466-1472.

图/表 6

表1

图１

图2

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参考文献 26

1	廖美琳. 非小细胞肺癌（NSCLC）临床治疗进展［J］. 实用肿瘤杂志， 1997， 12（6）： 241-243.
2	黄娅娟，翟淑娟，刘洋，等. 与肿瘤血管生成相关的信号通路的研究进展［J］. 重庆医学， 2018， 47（S1）： 66-68.
3	JABARI M， ALLAHBAKHSHIAN FARSANI M， SALARI S， et al.Hypoxia-inducible Factor1-Α （HIF1α） and vascular endothelial growth factor-A （VEGF-A） expression in de novo AML patients［J］. Asian Pac J Cancer Prev， 2019， 20（3）： 705-710.
4	诸兰艳，陈平，蒋云生. HIF-1α和VEGF在非小细胞肺癌组织中的表达及其与肿瘤血管生成的关系［J］. 中国现代医学杂志， 2005， 15（7）： 1017-1019.
5	FREZZETTI D， GALLO M， MAIELLO M R， et al. VEGF as a potential target in lung cancer［J］. Expert Opin Ther Targets， 2017， 21（10）： 959-966.
6	SEMENZA G L， WANG G L. A nuclear factor induced by hypoxia via de novo protein synthesis binds to the human erythropoietin gene enhancer at a site required for transcriptional activation［J］. Mol Cell Biol， 1992， 12（12）： 5447-5454.
7	ROJAS D R， TEGEDER I， KUNER R， et al. Hypoxia-inducible factor 1α protects peripheral sensory neurons from diabetic peripheral neuropathy by suppressing accumulation of reactive oxygen species［J］. J Mol Med， 2018， 96（12）： 1395-1405.
8	刘瑞清，袁小澎. 缺氧诱导因子-1α参与肝纤维化形成机制研究进展［J］. 实用肝脏病杂志， 2021， 24（1）： 145-148.
9	KHUC T， HSU C W， SAKAMURU S， et al. Using β-lactamase and NanoLuc luciferase reporter gene assays to identify inhibitors of the HIF-1 signaling pathway［J］. Methods Mol Biol， 2016， 1473： 23-31.
10	LIN M C， LIN J J， HSU C L， et al. GATA3 interacts with and stabilizes HIF-1α to enhance cancer cell invasiveness［J］. Oncogene， 2017， 36（30）： 4243-4252.
11	ZHAO Y T， WANG X X， WU W， et al. EZH2 regulates PD-L1 expression via HIF-1α in non-small cell lung cancer cells［J］. Biochem Biophys Res Commun， 2019， 517（2）： 201-209.
12	HOU P F， SHI P C， JIANG T， et al. DKC1 enhances angiogenesis by promoting HIF-1α transcription and facilitates metastasis in colorectal cancer［J］. Br J Cancer， 2020， 122（5）： 668-679.
13	赵志成，庄莉，贾长库，等. EGCG抑制肝癌细胞株HepG2增殖及HIF-1α/VEGF的表达［J］. 中国病理生理杂志， 2010， 26（4）： 713-720.
14	ABULIZI A， HU L， MA A， et al. Ganoderic acid alleviates chemotherapy-induced fatigue in mice bearing colon tumor［J］. Acta Pharmacol Sin， 2021， 42（10）： 1703-1713.
15	闫征，王宏旭，刘莉莹，等. 灵芝三萜类化合物的体外抗肿瘤活性研究［J］. 国际检验医学杂志， 2017， 38（5）： 633-634.
16	LAN X T， XIAO H. Cyclodextrins facilitate the efficient secretion of an anti-tumor triterpenoid ganoderic acid HLDOA by Saccharomyces cerevisiae［J］. J Biosci Bioeng， 2020， 130（2）： 142-148.
17	冯义伶. 非小细胞肺癌靶向治疗的研究进展［J］. 中国实用乡村医生杂志， 2020， 27（4）： 42-44.
18	芮昌松，何绍旋. 右美托咪定对肺癌患者血流动力学及免疫功能的影响［J］. 医学综述， 2018， 24（8）： 1652-1656.
19	JIN Q， ZHOU J Y， XU X R， et al. Hypoxia-inducible factor-1 signaling pathway influences the sensitivity of HCC827 cells to gefitinib［J］. Oncol Lett， 2019， 17（4）： 4034-4043.
20	王彦敏. 血管生成因子VEGF研究进展［J］. 河北医药， 2010， 32（11）： 1456-1458.
21	王梦晨，张雪涟，陈向东，等. 灵芝三萜与灵芝多糖抗肿瘤作用及其机制研究进展［J］.中国实验方剂学杂志， 2022， 28（5）： 234-241.
22	姜溪，张磊，宋子正，等. 灵芝酸A对乳腺癌MCF-7细胞迁移和对激酶插入区受体基因表达的影响［J］. 中国临床药理学杂志， 2019， 35（3）： 249-252.
23	邵建立，李志忠，焦根龙，等. 灵芝酸A对人骨肉瘤细胞增殖、凋亡和迁移的影响［J］. 南方医科大学学报， 2015， 35（5）： 619-624.
24	林晓萌，丁琪琼，陈鹊汀，等. 灵芝酸A对人炎性乳腺癌细胞体外增殖和凋亡的影响［J］. 吉林大学学报（医学版）， 2018， 44（1）： 116-120.
25	邵长胜，张群霞，汪建业，等. 灵芝酸A对人肝癌细胞的辐射增敏效应的初步研究［J］. 原子核物理评论， 2020， 37（1）： 97-103.
26	陈佳莉，冯琨，刘晓雯，等. 非小细胞肺癌CT灌注参数与VEGF、HIF-1α、Ki-67的相关性研究［J］.放射学实践， 2021， 36（7）： 857-862.

Group	Proliferation rate
Group	(t/h) 24	48	72
Control	100.00±0.00	100.00±0.00	100.00±0.00
Low dose of GAA	93.15±3.44	87.51±2.35^＊	80.73±3.78^＊
High dose of GAA	76.29±3.62^＊△	70.59±1.98^＊△	66.34±2.85^＊△
^＊P<0.05 compared with control group； ^△P<0.05 compared with low dose of GAA group.

Group	HIF-1α mRNA	VEGF mRNA
Control	0.73±0.05	0.43±0.04
Low dose of GAA	0.66±0.05	0.34±0.05
High dose of GAA	0.45±0.06^*△	0.25±0.03^*△
^*P<0.05 compared with control group；^△P<0.05 compared with low dose of GAA group.

[1]	王晓妮,郭涛,罗启云,关立锋. 松萝酸对增生性瘢痕成纤维细胞生物学行为及JNK/MAPK信号通路的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(6): 1445-1451.
[2]	欧曼颖,胡春霞,李跃萍. 子痫前期患者胎盘组织中抑微管装配蛋白1表达对滋养层细胞的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(6): 1519-1527.
[3]	周秀玲,丛德毓,张野,张红石. 头部针刺对局灶性脑缺血大鼠神经功能和脑组织中HIF-1α及VEGFR2表达的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(6): 1431-1436.
[4]	郭勇,王生艳,易静静,崔森. 红景天苷对高原红细胞增多症模型大鼠骨髓CD71+有核红细胞凋亡的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(5): 1174-1181.
[5]	邓文俊,胡连涛,赵彬男,董新宇,李学斌,李杰,杨馨妍,郭晓莉,李玥,曲义坤,王伟群. CXC趋化因子配体10对肝细胞癌SMMC-7721细胞增殖和迁移的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(5): 1227-1233.
[6]	王丹丹,周宁,刘冬芹,赵杰,梁超,代娟娟,武艳. MiR-491-5p过表达对人鼻咽癌HONE-1细胞增殖和迁移的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(5): 1134-1139.
[7]	吴琪,陈建锋,李浩,文峰. 丹皮酚对人骨肉瘤MG-63细胞增殖、迁移和CXCR4/STAT3通路的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(5): 1202-1209.
[8]	刘星,刘佳丽,聂连桂,刘茂军,赵俊雄,汪刘洋,杨军. 二氧化硫对大鼠急性心肌缺血损伤后心肌纤维化的改善作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(5): 1125-1133.
[9]	赵月生,李祖彬,刘海鸥,陶昆麟,赵齐海,李娜. 沉默CDKL1基因通过调控PTEN/Akt/mTOR信号通路对乳腺癌MCF-7细胞增殖和侵袭的抑制作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(5): 1234-1242.
[10]	符璐, 叶严珏, 李江英, 汤子怡, 尹俐. Sirtuins蛋白在双酚A诱导的雄性生殖系统损伤模型小鼠睾丸组织和GC-2细胞中的表达及其意义[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(5): 1107-1116.
[11]	倪娜,董洪亮,高海洋,陈微微,孟新宇,崔冰洁,杜静. 人lncRNA-GACAT2 过表达载体的构建及其对肺癌细胞增殖和干性的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(5): 1147-1153.
[12]	盖晓东,赵颖,王鹤霏,何程远,王星翔,历春. FOXP3调控非小细胞肺癌A549细胞对阿霉素敏感性的作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(5): 1161-1167.
[13]	刘蒙,黄晓东,韩峥,朱庆曦,谭洁,田霞. 钙黏蛋白17对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响及其PI3K/AKT/mTOR信号通路调节机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(4): 1008-1017.
[14]	艾克热木江·阿尔肯null,日夏提·帕尔哈提null,张峥,翟生. miR-7对激素性股骨头缺血坏死细胞模型成骨分化的影响及内质网应激介导的凋亡机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(4): 947-957.
[15]	高昶,刘燕,杨皓翔,张翠翠. 长链非编码RNA MALAT1对氧糖剥夺/复氧诱导的人脑微血管内皮细胞血管生成的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2023, 49(4): 832-839.