桦木酸对胃癌MGC-803细胞迁移和侵袭的抑制作用及其机制

doi:10.13481/j.1671-587X.20220115

摘要/Abstract

摘要： 目的

探讨桦木酸（BEA）对胃癌MGC-803细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响，并阐明其作用机制。

方法

MGC-803细胞分为对照组和不同剂量BEA组，分别采用含0、2.5、5.0、10.0、20.0、40.0和80.0 μmol·L^－1BEA 的DMEM高糖培养基常规培养。采用CCK-8法、流式细胞术、划痕实验和Transwell法分别检测MGC-803细胞增殖率、凋亡率、迁移率和侵袭细胞数；Western blotting法检测各组MGC-803细胞中SMAD同源物7（SMAD7）、转化生长因子β受体1（TGF-βR1）、磷酸化SMAD同源物2（p-SMAD2）、磷酸化SMAD同源物3（p-SMAD3）、性别决定区Y框蛋白4（SOX4）、E盒结合锌指蛋白2（ZEB2）、基质金属蛋白酶9（MMP-9）、Snail和Slug蛋白表达水平。

结果

分别培养24、48和72 h后，与对照组比较， 2.5、5.0、10.0、20.0、40.0和80.0 μmol·L^－1BEA组细胞增殖率明显降低（P<0.05）；培养72 h后，与对照组比较， 2.5、5.0、10.0和20.0 μmol·L^－1BEA组细胞凋亡率明显升高（P<0.05）；培养24 h后，与对照组比较，2.5、5.0、10.0和20.0 μmol·L^－1BEA组细胞迁移率明显降低（P<0.05），侵袭细胞数明显减少（P<0.05）。与对照组比较，培养48 h后，20 μmol·L^－1BEA组细胞中SMAD7蛋白表达水平明显升高（P<0.05），TGF-βR1、p-SMAD2、p-SMAD3、SOX4、ZEB2、MMP-9、Snail和Slug蛋白表达水平明显降低（P<0.05）。

结论

BEA通过上调SMAD7表达以及抑制TGF-β/SMAD信号通路激活，调节胃癌细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭。

关键词: 桦木酸, 胃肿瘤, 流式细胞术, 细胞增殖, 细胞凋亡

Abstract: Objective

To investigate the effects of betulinic acid （BEA） on the proliferation， apoptosis， migration and invasion of gastric cancer MGC-803 cells， and to elucidate their mechanisms.

Methods

The MGC-803 cells were divided into control group and different doses of BEA groups，and the cells were cultured with DMEH high sugar medium containing 0，2.5，5.0，10.0，20.0，40.0，and 80.0 μmol·L^－1 BEA. The proliferation rates， apoptotic rates， migration rates and the number of invasion MGC-803 cells were detected by CCK-8 method， flow cytometry， scratch test and Transwell method， respectively. The expression levels of SMAD homology 7（SMAD7），transforming growth factor-β receptor 1（TGF-βR1）， phosphorylated SMAD2（p-SMAD2），phosphorylated SMAD3（p-SMAD3），SRY-box transcription factor 4（SOX4）， zinc finger E-box- binding protein 2（ZEB2）， matrix metalloproteinase-9（MMP-9）， Snail and Slug proteins in the MGC-803 cells in various groups were detected by Western blotting method.

Results

Compared with control group，the proliferation rates of cells in 2.5， 5.0， 10.0， 20.0， 40.0 and 80.0 μmol·L^－1 BEA groups were decreased after 24， 48 and 72 h of incubation（P<0.05）.After 72 h of incubation， the apoptotic rates in 2.5， 5.0， 10.0 and 20.0 μmol·L^－1 BEA groups were increased compared with control group （P<0.05）. After 24 h of incubation， compared with control group， the migration rates in 2.5， 5.0， 10.0 and 20.0 μmol·L^－1BEA groups were decreased （P<0.05），and the number of invasion cells was decreased（P<0.05）. The results of Western blotting method revealed that compared with control group，the expression level of SMAD7 protein in 20 μmol·L^－1 BEA group was increased（P<0.05），and the expression levels of TGF-βRI， p-SMAD2， p-SMAD3， SOX4， ZEB2， MMP-9， Snail and Slug proteins were decreased after 48 h of incubation.

Conclusion

BEA regulates the proliferation， apoptosis， migration and invasion of gastric cancer cells by up-regulating the expression of SMAD7 and inhibiting the activation of TGF-β/Smad signaling pathway.

Key words: Betulinic acid, Stomach neoplasms, Flow cytometry, Cell proliferation, Apoptosis

中图分类号:

R735.2

许广松,蒋海兵,盘箐,李国庆. 桦木酸对胃癌MGC-803细胞迁移和侵袭的抑制作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(1): 122-128.

Guangsong XU,Haibing JIANG,Jing PAN,Guoqing LI. Inhibitory effects of betulinic acid on migration and invasion of gastric cancer MGC-803 cells and their mechanisms[J]. Journal of Jilin University(Medicine Edition), 2022, 48(1): 122-128.

图/表 7

表1

图1

图2

表2

图3

图4

图5

参考文献 20

1	KIM S H， HONG S J. Treatment strategies after non-curative endoscopic resection of early gastric cancer［J］. Taehan Sohwagi Hakhoe Chi， 2017， 70（3）： 128-133.
2	CHEN J， LI Y， ZHENG Q P， et al. Circular RNA profile identifies circPVT1 as a proliferative factor and prognostic marker in gastric cancer［J］. Cancer Lett， 2017， 388： 208-219.
3	徐玉良，顾康生. 经导管肝动脉化疗栓塞术联合全身化疗治疗胃癌肝转移的临床应用价值［J］. 临床放射学杂志， 2019， 38（5）： 910-915.
4	王光林，孟泽松，王飞飞，等. 局部晚期结肠癌术前化疗的研究进展［J］. 肿瘤， 2018， 38（7）： 716-721.
5	LORDICK F， SHITARA K， JANJIGIAN Y Y. New agents on the horizon in gastric cancer［J］. Ann Oncol， 2017， 28（8）： 1767-1775.
6	OH D Y， BANG Y J. HER2-targeted therapies-a role beyond breast cancer［J］. Nat Rev Clin Oncol， 2020， 17（1）： 33-48.
7	徐玉振，王茜，刘爱华，等. 桦木酸对2型糖尿病大鼠空间学习记忆的影响及其机制研究［J］. 中华行为医学与脑科学杂志， 2019， 28（1）： 44-48.
8	吴海霞，艾克白尔·买买提，王帅，等. 桦木酸通过抑制STAT3的活化提高胰腺癌细胞对吉非替尼的敏感性［J］. 中国肿瘤生物治疗杂志， 2019， 26（9）： 948-954.
9	陈飞宇，李澎，甘加宽，等.桦木酸对环磷酰胺致小鼠肝脏损伤的保护作用［J］.中国中医药信息杂志，2017， 24（2）：60-64.
10	ZHAO B， LU Y L， YANG Y， et al. Overexpression of lncRNA ANRIL promoted the proliferation and migration of prostate cancer cells via regulating let-7a/TGF-β1/ Smad signaling pathway［J］. Cancer Biomark， 2018， 21（3）： 613-620.
11	LI K Y， SHI C X， HUANG J Z， et al. Cisplatin plus norcantharidin alter the expression of TGF-β1/Smads signaling pathway in hepatocellular carcinoma［J］. Bratisl Lek Listy， 2017， 118（2）： 85-88.
12	陶冉，王成章，张昌伟，等. 桦木醇选择性氧化产物的合成及抗肿瘤活性研究［J］. 林产化学与工业， 2018， 38（4）： 47-51.
13	刘磊，韩文豪，陈涛，等. 晚期肝癌患者血清转化生长因子β1在肝动脉化疗栓塞术前后变化及对预后的意义［J］. 中国普通外科杂志， 2018， 27（1）： 94-100.
14	郭会君，张志毕，余晓玲，等. 柴竭抑肝纤对大鼠肝星状细胞增殖和TGF-β1/Smad信号通路的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2018， 24（13）： 100-104.
15	刘松，齐放，赵宇，等. 青蒿琥酯对人结肠癌细胞侵袭转移及TGF-β1/Smad4信号通路表达的影响［J］. 中国医科大学学报， 2019， 48（1）： 34-38.
16	TU S， HUANG W， HUANG C H，et al. Contextual regulation of TGF-β signaling in liver cancer［J］. Cells， 2019， 8（10）： 1235.
17	赵宇，刘燕，商黔惠，等. 辣椒素对高盐诱导大鼠肾小球损害及转化生长因子β1/Smads通路的影响［J］. 中华高血压杂志， 2018， 26（9）： 837-844.
18	赵佳琳，张正昊，张瑞，等. 转录因子SOX4在急性髓系白血病中的表达水平及临床意义［J］. 中国实验血液学杂志， 2019， 27（1）： 20-24.
19	李佳，王文海，曾宝珠. 肠益煎对大肠癌化疗患者血清基质金属蛋白酶2、基质金属蛋白酶9及血管内皮生长因子的影响［J］. 中医杂志， 2016， 57（4）： 316-318.
20	ASSANI G， ZHOU Y F. Effect of modulation of epithelial-mesenchymal transition regulators Snail1 and Snail2 on cancer cell radiosensitivity by targeting of the cell cycle， cell apoptosis and cell migration/invasion［J］. Oncol Lett， 2019， 17（1）： 23-30.

Group	Proliferation rate
Group	(t/h) 24	48	72
Control	100.00±1.20	93.52±3.61	102.30±3.77
BEA[c_B/(μmol·L^－1)]
2.5	86.20±4.53^*	74.60±3.23^*	75.14±3.20^*
5.0	75.45±3.66^*	62.47±3.25^*	67.50±2.62^*
10.0	70.32±3.11^*	57.63±2.55^*	61.82±2.34^*
20.0	67.53±2.87^*	50.22±1.86^*	59.53±2.10^*
40.0	66.20±2.54^*	48.60±1.55^*	57.10±1.50^*
80.0	64.60±3.53^*	48.20±3.73^*	55.22±2.38^*

Group	Migration rate(η/%)	Number of invasion cells
Control	59.11±8.70	230.30±15.30
BEA[c_B/(μmol·L^－1)]
2.5	50.30±6.80^*	182.12±12.60^*
5.0	42.83±7.50^*	155.22±9.20^*
10.0	35.64±5.20^*	137.20±7.50^*
20.0	30.25±4.60^*	124.41±6.80^*

[1]	王志娟,张明姝,叶丽平. 血小板衍生生长因子D通过ERK信号通路对肺癌H1299细胞增殖、迁移和侵袭的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(4): 898-904.
[2]	郎庆旭,牛雪霜,杨凯文,张韧,王思腾,祖米热提古丽·吾买尔null,王珍琦. 丁酸钠联合电离辐射对肺癌A549细胞凋亡的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(4): 915-921.
[3]	马琰迪,卢香云,何尚峰,俞雪燕,胡云华,高海霞,陈云昭,禹洁,王文洁,李锋,崔晓宾. m6A甲基化修饰结合蛋白YTHDF2在食管癌组织中的表达及其对食管癌细胞增殖和迁移的影响[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(4): 962-970.
[4]	汪国武,姚远,张雨,徐娜,刘芳. miR-152降低低密度脂蛋白受体表达对子宫内膜癌细胞增殖和侵袭的抑制作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(3): 591-599.
[5]	李官虎,郎庆旭,刘纯岩,刘沁,耿梦柔,李晓倩,王珍琦. 丙戊酸联合X射线照射对乳腺癌MDA-MB-231细胞增殖的抑制作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(3): 622-629.
[6]	颜培玉,张爱臣,章宏,李杨,张萌萌,洛梦泽,潘颖. 脂肪间充质干细胞对卵巢早衰模型大鼠的治疗作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(3): 648-656.
[7]	曹秋婷,韩竞春,张晓飞. 沉默解旋酶BLM基因对结直肠癌细胞伊立替康化疗敏感性的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(3): 657-667.
[8]	刘翠兰,胡凤爱,刘晶,王丹,邱长云,柳敦江,赵娣. 脂联素受体激动剂AdiopRon对胶质瘤细胞生物学行为的影响及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(3): 702-710.
[9]	杨明星,董文,李冀. 贝母素乙对肺癌A549细胞凋亡的诱导作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(3): 711-717.
[10]	吴壮志,贺小宁,陈思祺. miR-124-3p对口腔鳞状细胞癌细胞增殖和侵袭的抑制作用及其机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(3): 718-727.
[11]	李明,王秋婷,陈山,石慧芳. p38 MAPK抑制剂通过抑制NLRP3途径介导的细胞焦亡对小鼠慢性阻塞性肺疾病损伤的改善作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(3): 744-754.
[12]	陈素贤,谷泽慧,马炀斐,谭琦,李琪,王亚帝. 芦丁对人结肠癌SW480细胞凋亡的促进作用及其作用机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(2): 356-363.
[13]	赵智慧,白香花,何金玲,段伟琴,刘敏,张生茂. 舒芬太尼对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌细胞凋亡的抑制作用及其作用机制[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(2): 364-373.
[14]	李小燕,张维,何杰. REG1A通过调控Wnt/β-catenin信号通路对肺腺癌细胞增殖和迁移的促进作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(2): 444-453.
[15]	覃丽粒,马小波,赵天业,陶雪蓉,郑敏,王雪莹,易嘉欣,吴燕华,姜晶. MMP-9和TIMP-1表达在胃癌根治术后患者预后评估中的作用[J]. 吉林大学学报(医学版), 2022, 48(1): 163-171.