YAP-c-Myc信号通路抑制涉及冬凌草甲素抗神经胶质瘤作用

更新时间:2023-07-01 14:36:44 阅读: 评论:0

proliferationofpodocytesstimulatedbyHGatdifferenttimepointswasobservedbyEdUstaining.Thethera peuticeffectofberberineonpodocytedamagewasscreenedbyCCK 8,andtheeffectofberberineonthelevelofoxidativestressinHG inducedpodocytesweremeasuredbyfluorescenceinvertedmicroscope,GSHandGSSGkits.Inaddition,transmissionelectronmi croscopywasemployedtoobservetheultrastructuralcharacteristicsofpodocytesineachgroup.Results TheexpressionofpodocinandGPX4wassignificantlyreducedat24h,andthemRNAlevelsofACSL4andPTGS2weresignificantlyup regulated.BerberinecouldnotablyincreasetheexpressionofNrf2,HO 1,GPX4andpodocin,andreducethelevelsofPTGS2andACSL4.Moreover,berberinesignificantlyim provedthelevelsofROSandGSHinpodocytesunderHGconditions,therebyalleviatingmembraneblister ing,
mitochondrialshrinkageandothermorphologicalchangesofHG inducedpodocytes.Conclusions Inthisstudy,thenumberofpodocytesdecreases,whichisadeathmodedifferentfromautophagyandapopto sis,thatis,ferroptosis.Berberinecanalleviatetheoc currenceofthisphenomenonbymediatingtheNrf2/HO 1/GPX4.
Keywords:berberine;diabeticnephropathy;podo cytes;oxidativestress;ferroptosis
网络出版时间:2021-2-2516:56 网络出版地址:https://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20210225.1535.036.html
YAP c Myc信号通路抑制涉及冬凌草甲素抗神经胶质瘤作用
王 宸,陈 爽,马晓娇,校 欢,邱红梅
(重庆医科大学药理学教研室,重庆市生物化学与分子药理学重点实验室,重庆 400016)
doi:10.3969/j.issn.1001-1978.2021.03.019
文献标志码:A文章编号:1001-1978(2021)03-0403-06中国图书分类号:R284.1;R329.25;R730.264;R739.41;R977.6
摘要:目的 探讨冬凌草甲素对神经胶质瘤U87细胞增殖、迁移和凋亡影响及其作用机制是否涉及抑制YAP c Myc信号通路。方法 采用MTT法检测冬凌草甲素对U87细胞活力的影响;划痕试验检测细胞迁移能力;流式细胞术检测细胞凋亡率;实时荧光定量PCR检测caspase 3、Bcl 2、Bax、YAP、c MycmRNA的表达;Westernblot检测caspase 3、Bcl 2、Bax、YAP、p YAP(Ser127)、c Myc蛋白的表达。结果 冬凌草甲素呈剂量依赖性抑制神经胶质瘤U87细胞增殖(P<0 05)及迁移(P<0 01);流式细胞术分析细胞凋亡率明显增加(P<0 01);caspase 3mRNA和蛋白表达均增高(P<0 05),Bcl 2/BaxmRNA和蛋白表达均明显降低(P<0 05),YAP、c Myc的mRNA和蛋白表达均明显降低(P<0 05),p YAP的蛋白表达增高(P<0 05)。结论 冬凌草甲素可促进神经胶质瘤U87细胞增殖、迁移并促进胶质瘤细胞凋亡,
alteration
收稿日期:2020-10-17,修回日期:2020-12-25
基金项目:国家自然科学基金资助项目(No31400881);重庆市自然科学基金资助项目(
Nocstc2017jcyjAX0211);重庆医科大
学药学院科研资助项目(NoYXY2019SDTR01)
英语六级成绩查询入口作者简介:王 宸(1996-),女,硕士生,研究方向:神经药理学,E mail:xchen1996@foxmail.com;
邱红梅(1978-),女,博士,副教授,研究方向:神经药理
学,通讯作者,E mail:qiuhongmei@cqmu.edu.cn其机制可能与抑制YAP信号通路相关。
关键词:冬凌草甲素;神经胶质瘤U87细胞;增殖;迁移;凋亡;YAP;c Myc
big city开放科学(资源服务)标识码(OSID):
  胶质瘤(glioma)是一种起始于大脑或脊柱神经胶质细胞的常见肿瘤,由于其发病位置的特殊性,具有较高的发病率和死亡率等特点[1]。胶质瘤通常采用的治疗方法为手术切除、放疗和化疗,但尽管采取了这些干预措施,高级别肿瘤患者平均总生存期不到15个月,治疗现状与手术预后仍不乐观[2]。中药药物治疗具有巨大的应用前景,研究证明部分中药单体成分对恶性肿瘤能产生
一定的治疗效果[3],因此研究有效中药单体成分是否具有抗胶质瘤作用可为其治疗提供新的药物治疗思路。
  冬凌草甲素(oridonin,ORI)是冬凌草的主要活性成分,是一种有生物活性的贝壳杉烷型四环二萜类天然有机化合物,具有抗感染、抗炎等作用,研究报道其还对多种癌症具有抗癌活性[4],被认为是一种有前景的肿瘤治疗药物。研究证明,ORI可通过诱导细胞凋亡和细胞周期阻滞来抑制神经母细胞瘤
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中国药理学通报 ChinesePharmacologicalBulletin 2021Mar;37(3):403-9
细胞的生长[5]。目前,关于ORI抗肿瘤的分子机制研究逐渐进入研究者的视野,已有研究证明ORI可以通过调控AMPK/Akt/mTOR、Wnt/β catenin[6]、Bcl 2[7]等信号通路发挥抗恶性肿瘤作用。Yes相关蛋白(Yesassociatedprotein,YAP)是Hippo通路中最核心的转录共激活因子,有研究发现其在胶质瘤中高表达,下调YAP可以抑制胶质瘤增殖、侵袭和迁移[8],而ORI是否可以作用于YAP Hippo通路而抑制胶质瘤尚未见报道。因此,本研究采用神经胶质瘤U87细胞研究ORI抗神经胶质瘤作用并探讨其可能机制是否涉及抑制YAP c Myc信号通路。
1 材料与方法
1.1 材料 
1.1.1 细胞株 神经胶质瘤U87细胞购自Ameri canTypeCultureCollection(ATCC)。
1.1.2 药物与试剂 ORI(TargetMol,批号T2790 1,纯度99 5%);二甲基亚砜DMSO(北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司,批号99G001100);DMEM培养基(重庆塞米克生物科技有限公司,批号20191907);胎牛血清(重庆塞米克生物科技有限公司,批号20190602);MTT(北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司,批号0326
010160);AnnexinV/PI凋亡检测试剂盒(上海碧云天生物技术有限公司,批号010220200713);alphaTubulin兔多克隆抗体(Proteintech,批号00068510);YAP兔多克隆抗体(Proteintech,批号00076577);p YAP(Ser127)兔多克隆抗体(Affinity,批号36z2539);c Myc兔多克隆抗体(Proteintech,批号00081188);caspase 3/P17/P19兔多克隆抗体(Proteintech,批号00081801);Bax兔多克隆抗体(Proteintech,批号00082363);Bcl 2兔多克隆抗体(GeneTex,批号GT100064);PrimeScriptTMRTReagentKit(TaKaRa,批号AIF2368A);Bax、Bcl 2、caspase 3、YAP、c MycmR NA引物(TaKaRa,批号CIPX281);SYBRqPCRMas terMix(南京诺唯赞生物科技有限公司,批号7E481B9)。
1.1.3 仪器 细胞培养箱(Thermo);细胞培养超净台(安泰技术有限公司);倒置荧光显微镜(Ni kon);低温离心机(Thermo);湿式转膜仪(Bio Rad);垂直电泳槽(Bio Rad);酶标仪(Thermo);凝胶成像系统(Bio Rad);扩增仪(Bio RadS1000TMThermalCycler);定量PCR仪(Bio RadCFXCon nectTMRealTimeSystem)。
1.2 方法 
1.2.1 细胞培养 神经胶质瘤U87细胞用含10%FBS的DMEM培养基培养(含100kU·L-1青霉素
和0 1g·L-1链霉素)。孵箱内条件为:恒温37℃,CO
浓度为5%。全部实验均采用对数生长期的细胞进行实验。
1.2.2 ORI的配制 取ORI干粉溶解于DMSO中,配制成浓度0 1mol·L-1的药物用0 22μmol·L-1微孔滤膜过滤除菌后,避光储存于-20℃低温保存。
1.2.3 MTT检测细胞增殖情况 取对数生长期的U87细胞悬液(6×107·L-1)接种于96孔细胞培养板中,每孔100μL(6×103个/孔)。置37℃、5%
CO
细胞培养箱中12h后,换用含不同浓度ORI的DMEM培养基继续培养,每个药物浓度设置6个复孔。分别继续培养24h、48h后,弃培养基,每孔加入20μLMTT,置孵箱中孵育4h后,加150μLDM SO并剧烈震荡10min,用酶标仪检测490nm波长处各孔的OD值。药物对U87细胞生长的抑制率/%=[1-(实验给药组-空白组)/(阴性对照组-空白组)]×100%。
1.2.4 划痕试验检测细胞侵袭变化 消化对数生长期的U87细胞制成单细胞悬液,均匀接种于6孔板中,观察细胞融合70%-80%时,使用无菌枪头垂直于板面均匀竖直划线,吸取旧培养液用PBS清洗2次。空白组加入无血清DMEM培养基,实验组加入含不同浓度ORI的无血清DMEM培养基,对细胞进行拍照记录此时状态。放入细胞培养箱培养,于给药12h、24h、36h、48h后拍照记录划痕修复情况,使用ImageJ计算细胞迁移率。细胞迁移率/%=[(刚划痕后划痕面积-培养不同时间点后划痕面积)/刚划痕后划痕面积]×100%。1.2.5 流式细胞术检测凋亡 取对数生长的神经胶质瘤U87细胞,接种于6孔板中,待细胞贴壁后,每孔分别加入2mL用DMEM完全培养基稀释的ORI(终浓度0、5、10μmol·L-1)。药物作用48h后,收集细胞,使用AnnexinV/PI双重染色法检测细胞凋亡情况。其中以0μmol·L-1处理的U87细胞作为对照组。
1.2.6 荧光实时定量PCR(qRT PCR) 取对数生长期的神经胶质瘤U87细胞,接种
于6孔板中,待细胞贴壁后,每孔分别加入2mL用DMEM完全培养基稀释的ORI(终浓度0、5、10μmol·L-1)。药物作用48h后,使用TRIzol提取细胞总RNA,用Thermo微量核酸测定仪检测RNA浓度后置于-80℃保存。用试剂盒逆转录RNA以合成cDNA,用SYBRqPCRMasterMix进行荧光定量PCR反应。实验结果通过
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相对定量方法分析,计算2-ΔΔCt值,比较组间基因表达水平是否具有统计学意义。
Tab1 Sequencesofprimers(5'to3')
GenenameForwardprimerReversedprimer
β actinCCACGAAACTACCTTCAACTCCGTGATCTCCTTCTGCATCCTGT
caspase 3GAAGCGAATCAATGGACTCTGGTGAGGTTTGCTGCATCGACAT
BaxGTGGAGGAGCTCTTCAGGGACCGGCAATCATCCTCTGC
Bcl 2TTGCTTCAGGGTTTCATCCCAGGTGCCGGTTCAGGTACT
YAPCCGTTTCCCAGACTACCTTTTGGCATCAGCTCCTCTC
c MycGCCAGAGGAGGAACGAGGCTTGGACGGACAGGAT
1.2.7 Westernblot 取对数生长期的神经胶质瘤U87细胞,接种于10cm培养皿中,待其长到80%-90%左右,每瓶分别加入用DMEM完全培养基稀释的ORI(终浓度0、5、10μmol·L-1)7mL。药物作用48h后,弃掉培养液,用PBS冲洗两次并消化,加细胞裂解液(RIPA∶PMSF∶磷酸蛋白酶抑制剂=100∶1∶2)于冰上裂解15min,4℃、12000r·min-1离心15min。取上清液用BCA法测定蛋白浓度后,加上样缓存液煮沸变性10min。蛋白样品进行SDS PAGE电泳,蛋白转移至PVDF膜上,TBS
T洗膜3次,5%BSA室温封闭2h,一抗4℃孵育过夜,HRP标记山羊抗兔二抗(1∶7000)室温孵育2h,TBST洗膜3次每次10min,加ECL发光试剂显影,采用ImageLab4 1进行图像分析。以目的蛋白与α Tubulin或GAPDH条带灰度比值表示目的蛋白的相对表达水平。
1.2.8 数据处理 实验数据均以珋x±s表示,使用SPSS20 0软件进行统计分析。实验数据进行单因素方差分析(One wayAVONA)。组间比较用t检验。使用GraphPadPrism8软件作图。
2 结果
2.1 ORI对神经胶质瘤U87细胞增殖作用的影响 ORI(结构式如Fig1A)2.5μmol·L-1、5μmol·L-1、10μmol·L-1和20μmol·L-1处理U87细胞24h和48h后,对细胞的增殖能力进行检测,结果如Fig1显示,ORI浓度在10μmol·L-1作用24h、48h对U87增殖均有明显抑制作用(P<0 01)。利用SPSS20 0计算ORI作用U87细胞24h后IC
50
值为
12 05μmol·L-1,ORI作用U87细胞48h后IC
50
值为10 17μmol·L-1,根据上述结果,选用5μmol·L-1和10μmol·L-1的ORI处理U87细胞48h作为实验组,以0μmol·L-1处理的U87细胞作为对照
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组。
Fig1 EffectsofORIonsurvivalrateofU87
gliomacells(珋x±s,n=5)
  A:ThestructureofORI;B:EffectofORIonsurvivalrateofU87
cellsatdifferentconcentrationsatdifferenttime. P<0 05,  P<
0 01vscontrolgroup(0μmol·L-1)
2.2 ORI对神经胶质瘤U87细胞迁移作用的影响
 如Fig2所示,ORI浓度在5μmol·L-1、10μmol
·L-1时可明显抑制U87细胞迁移。随着ORI浓度
的增高,U87细胞的迁移速度明显下降,且作用时间
越长,迁移速度下降越明显(P<0 01)。
中级口译2.3 ORI对神经胶质瘤U87细胞凋亡的影响 流
式细胞仪检测细胞凋亡结果如Fig3A、B所示,与对
照组相比,5μmol·L-1、10μmol·L-1的ORI处理
组的总凋亡率明显增加(P<0 01)。
2.4 ORI对神经胶质瘤U87细胞caspase 3、Bcl
2/Bax的mRNA及蛋白表达的影响 Westernblot、
qPCR结果如Fig4所示,与对照组相比,5μmol·
L-1、10μmol·L-1的ORI处理组caspase 3mRNA
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中国药理学通报 ChinesePharmacologicalBulletin 2021Mar;37(3)
Fig2 EffectsofORIonmigrationrateofU87indifferenttime(珋x±s,n=3)
  A:EffectsofORIonmigrationrateofU87atdiffere
ntconcentrationsatdifferenttime(100×);B:Statisticalanalysisofthemigrationrate. P<
0 05
P<0 01vscontrolgroup(0μmol·L-1
)Fig3 EffectofORIonapoptosisofgliomaU87cells(珋x±s,n=4)
hipp  A:EffectsofORIonapoptosisweredeterminedusingflowcytometry;B:Statisticalanalysisoftheapoptoticrate.宠物狗掉进粪坑
及蛋白表达均增加(P<0 05),Bcl 2/BaxmRNA及蛋白表达均降低(P<0 05)。
2.5 ORI对神经胶质瘤U87细胞YAP c Myc通路的影响 如F
ig5所示,与对照组相比,5μmol·L-1、10μmol·L-1的ORI处理组YAP、c MycmRNA
及蛋白表达均降低(P<0 05);磷酸化YAP蛋白表达增加(P<0 05)。3 讨论
  胶质瘤是最常见的原发性颅内肿瘤,WHO将胶质瘤分为I至IV级,其中高级别胶质瘤具有侵袭性更强,发展更为迅速,致死率高的特点,目前尚无确
切可靠且不易复发的治疗手段[9]
target
。ORI作为唇形科
冬凌草所提取的二萜类活性成分,可以对小细胞肺癌、胃癌等多种肿瘤产生抑制作用。研究显示ORI可以使胶质瘤细胞周期停滞于S期,也可以诱导结
肠癌细胞自噬产生凋亡[10]
,但其是否可以通过
YAP Hippo通路抑制神经胶质瘤增殖并促进其凋亡尚未见报道。本研究采用神经胶质瘤U87细胞研究ORI的抗胶质瘤作用,并对其涉及的相关通路进行探索。
  Hippo信号通路在调节细胞增殖和调控组织器官功能中起着至关重要的作用,可参与癌症、心血管
疾病等多种疾病的发生、发展[11]
。高密度G蛋白偶
联受体被磷酸化的MST1/2刺激后可激活Hippo信
号通路[12]。在Hippo信号通路中,磷酸化的MST1/
2可将L
ATS1/2磷酸化,被磷酸化的LATS通过在14 3 3蛋白上形成结合位点来促进p YAP(Ser127)、p TAZ(Ser89)在胞质聚集,减少细胞核内
转录发生[
13]
。YAP残基S127磷酸化后的p YAP(Ser127)不能进入细胞核内,因此研究YAP磷酸化的水平可以作为检测Hippo通路活化状态一种途径。大量的临床证据表明,YAP在多种类型的恶性肿瘤中均过表达或高度活化,明显促进其增殖、迁移,减少凋亡,在治疗人类癌症中已经成为一种有吸
引力潜在的药物治疗靶点[14]
。c Myc是YAP的转
录靶标,YAP在进入细胞核后,YAP/TEAD复合物在细胞核内通过与c Myc的启动子和第一内含子相
关联而直接调节c Myc的转录[15]
。已有研究证实,
c Myc作为一个典型的促癌基因可参与调控细胞周期进程,与细胞生长、分化、代谢和凋亡有关,它的过
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Fig4 EffectsofORIoncaspase 3,Bcl 2/BaxmRNAand
proteinexpressionofU87cells(珋x±s,n=4)
  A:EffectofORIonmRNAexpressionofcaspase 3andBcl 2/BaxinU87cells
;B,C:EffectofORIonproteinexpressionlevelofcaspase 3andBcl 2/BaxinU87cells. P<0 05,
P<0 01vscontrolgroup(0μ
mol·L-1)表达与多种肿瘤的发生和转移有密切关系
[16]
。但
YAP Hippo通路过度活化是否与神经胶质瘤发生具有相关性,且ORI是否具有可以通过干预该通路发挥抗胶质瘤作用尚未见报道。本研究结果显示将ORI作用于U87细胞后,细胞生存率呈浓度依赖性降低,细胞迁移被抑制;流式细胞术显示细胞凋亡率增加;
caspase 3凋亡信号通路中caspase 3mRNA和蛋白表达水平增加,Bcl 2/BaxmRNA及蛋白表达水平降低,提示O
RI对U87
细胞产生了促凋亡作用;Fig5 EffectsofORIonYAPandc MycmRNAand
proteinexpressionofU87cells(珋x±s,n=4)
  A:EffectofORIonYAPandc MycmRNAexpressionofinU87cells;B,C:EffectofORIonproteinexpressionofU87cells. P<0 05,
P<0 01vscontrolgroup(0μmol·L-1
拜师学艺的意思Hippo信号通路中总YAP和下游c Myc的mRNA表达水平均降低,YAP、p YAP(Ser127)、c Myc蛋白检测显示,YAP总蛋白和c Myc蛋白表达水平降低,YAP的S127位点磷酸化水平增高,提示ORI可能通过促进YAP蛋白磷酸化使其停留在胞质内与1
4 3 3结合形成复合物,发生泛素化使其水解,从而抑制其通路的活性,使进入细胞核的YAP减少,因此也减少了下游c Myc的表达,提示ORI促神经胶
·7
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