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三棱提取物抑制糖酵解限速酶抗黑色素瘤机制研究

刘洋 郑秀芹 杨葛俊 赵涵 陆茵 王爱云 陈文星

刘洋, 郑秀芹, 杨葛俊, 赵涵, 陆茵, 王爱云, 陈文星. 三棱提取物抑制糖酵解限速酶抗黑色素瘤机制研究[J]. 南京中医药大学学报, 2022, 38(4): 331-338. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2022.0331
引用本文: 刘洋, 郑秀芹, 杨葛俊, 赵涵, 陆茵, 王爱云, 陈文星. 三棱提取物抑制糖酵解限速酶抗黑色素瘤机制研究[J]. 南京中医药大学学报, 2022, 38(4): 331-338. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2022.0331
LIU Yang, ZHENG Xiu-qin, YANG Ge-jun, ZHAO Han, LU Yin, WANG Ai-yun, CHEN Wen-xing. Study on Anti-Melanoma Mechanism of Sparganii Rhizoma Extract Inhibiting Glycolysis Rate-limiting Enzyme[J]. Journal of Nanjing University of traditional Chinese Medicine, 2022, 38(4): 331-338. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2022.0331
Citation: LIU Yang, ZHENG Xiu-qin, YANG Ge-jun, ZHAO Han, LU Yin, WANG Ai-yun, CHEN Wen-xing. Study on Anti-Melanoma Mechanism of Sparganii Rhizoma Extract Inhibiting Glycolysis Rate-limiting Enzyme[J]. Journal of Nanjing University of traditional Chinese Medicine, 2022, 38(4): 331-338. doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2022.0331

三棱提取物抑制糖酵解限速酶抗黑色素瘤机制研究

doi: 10.14148/j.issn.1672-0482.2022.0331
基金项目: 

国际(地区)合作与交流项目 81961128020

国家自然科学基金面上项目 81673648

国家自然科学基金面上项目 81673725

国家自然科学基金面上项目 81973734

国家自然科学基金面上项目 81973587

江苏省中医药领军人才项目 SLJ0229

江苏省研究生科研创新计划项目 KYCX21_1781

详细信息
    作者简介:

    刘洋, 男, 硕士研究生, E-mail: 20190372@njucm.edu.cn

    通讯作者:

    陈文星, 男, 教授, 主要从事活血化瘀中药对肿瘤转移的影响研究, E-mail: chenwx@njucm.edu.cn

  • 中图分类号: R285.5

Study on Anti-Melanoma Mechanism of Sparganii Rhizoma Extract Inhibiting Glycolysis Rate-limiting Enzyme

  • 摘要:   目的  探究三棱抗黑色素瘤的分子作用机制及其有效物质基础。  方法  通过中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)检索三棱的活性成分及对应的靶点, 利用GeneCards数据库检索黑色素瘤疾病靶点, 借助Cytoscape3.7.2软件绘制药物-疾病靶点蛋白互作(PPI)网络, 并筛选出核心靶点, 再根据DAVID数据库平台进行KEGG通路富集分析; 通过细胞增殖与活性检测(CCK-8)实验、EdU增殖检测实验、海马能量代谢分析实验、代谢产物及酶活性检测试剂盒实验、蛋白质免疫印迹法(Western blot)实验进一步验证上述分析结果。  结果  从TCMSP数据库中获得5个三棱中活性成分, 对应的靶点共70个, 与疾病靶点构建PPI网络并进一步筛选得到由86个核心靶点组成的关键网络, KEGG信号通路富集分析结果表明, 三棱治疗黑色素瘤主要涉及代谢相关通路、p53信号通路、AMPK信号通路、MAPK信号通路、PI3K/Akt信号通路、凋亡信号通路等; 体外实验结果表明, 三棱提取物可剂量依赖性抑制黑色素瘤A375细胞的增殖, 并降低细胞的胞外酸化率及糖酵解代谢产物丙酮酸、乳酸、ATP的生成, 进一步结果表明, 三棱提取物可抑制丙酮酸激酶的活性, 并降低丙酮酸脱氢酶(PKM2)、乳酸脱氢酶(LDHA)、单羧酸转运蛋白(MCT4)的蛋白表达水平。  结论  三棱提取物具有明显的抗黑色素瘤的作用, 其作用机制可能与抑制糖酵解相关蛋白PKM2、LDHA、MCT4表达、干扰肿瘤细胞糖酵解代谢相关。

     

  • 图  1  三棱活性成分潜在靶点图

    Figure  1.  Potential targets map of active ingredients in Sparganii Rhizome

    图  2  PPI网络核心靶点筛选图

    Figure  2.  Core targets of PPI network

    图  3  KEGG通路富集分析气泡图

    注:与对照组相比, *P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001。

    Figure  3.  KEGG pathway enrichment analysis

    图  4  不同浓度三棱提取物分别在24、48 h对A375细胞活力的影响

    注:与对照组相比, *P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001。x±sn=6。

    Figure  4.  Effects of different concentrations of Sparganii Rhizome extract on A375 cell viability at 24 h and 48 h

    图  5  三棱提取物对A375细胞增殖的影响

    注:与对照组相比, *P < 0.05, ***P < 0.001。x±s, n=3。

    Figure  5.  Effect of Sparganii Rhizome extract on proliferation of A375 cells

    图  6  三棱提取物对A375细胞ECAR、OCR的影响(x±sn=5)

    Figure  6.  Effect of Sparganii Rhizome extract on ECAR and OCR of A375 cells (x±s, n=5)

    图  7  三棱提取物对A375细胞葡萄糖摄取、乳酸、丙酮酸、ATP生成的影响

    注:与对照组相比, *P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001。x±sn=4。

    Figure  7.  Effects of Sparganii Rhizome extract on glucose uptake, lactic acid, pyruvate and ATP production in A375 cells

    图  8  三棱提取物对A375细胞糖酵解关键激酶活性的影响

    注:与对照组相比, **P < 0.01, ***P < 0.001。x±sn=3。

    Figure  8.  Effect of Sparganii Rhizome extract on glycolytic key kinase activity in A375 cells

    图  9  三棱提取物对A375细胞糖酵解关键激酶表达的影响

    注:与对照组相比, **P < 0.01, ***P < 0.001。x±sn=3。

    Figure  9.  Effect of Sparganii Rhizome extract on expression of glycolytic key kinases in A375 cells

    表  1  中药三棱主要活性成分

    Table  1.   Main active ingredients in Sparganii Rhizome

    Mol ID 化合物 OB/% DL
    MOL000296 常春藤皂苷元(Hederagenin) 36.91 0.75
    MOL000358 β-谷甾醇(β-Sitosterol) 36.91 0.75
    MOL000392 刺芒柄花素(Formononetin) 69.67 0.21
    MOL000449 豆甾醇(Stigmasterol) 43.83 0.76
    MOL001297 反式-11-二十碳烯酸
    (trans-Gondoic acid)
    30.70 0.20
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-12-15
  • 网络出版日期:  2022-04-13
  • 发布日期:  2022-04-10

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