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黄芪-莪术药对基于网络药理学的抗大肠癌分子机制

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中国实验方剂学杂志 2019年第13期25卷 176-185页

作者：刘夫艳唐德才谭喜莹南京中医药大学基础医学院南京210046

目的:运用计算机网络药理学技术预测黄芪-莪术药对治疗大肠癌的作用靶点和信号通路,进一步分析其抗大肠癌物质基础和作用机制。方法:通过Therapetutic Target Database(TTD),Drugbank数据库收集大肠癌疾病作用靶点;从中药系统药理学分... 详细信息

目的:运用计算机网络药理学技术预测黄芪-莪术药对治疗大肠癌的作用靶点和信号通路,进一步分析其抗大肠癌物质基础和作用机制。方法:通过Therapetutic Target Database(TTD),Drugbank数据库收集大肠癌疾病作用靶点;从中药系统药理学分析平台(TCMSP)获得黄芪、莪术所含中药成分;运用Chem Mapper,Pharm Mapper数据库预测所选中药成分作用的疾病靶点;采用Cytoscape软件建立"化合物-疾病靶点"网络模型;利用Clue GO插件对靶点进行基因功能(GO)分析和基于京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果:黄芪-莪术药对活性化合物-大肠癌疾病靶点网络包含56个化合物和54个靶点,关键靶点涉及AMP激活蛋白激酶α1(PRKAA1),前列腺素内过氧化物合酶1(PTGS1),环氧化酶2(PTGS2),胸苷酸合成酶(TYMS),肝羧酯酶1(CES1),血管内皮生长因子B(VEGFB),血管内皮生长因子A(VEGFA),谷胱甘肽S-转移酶P(GSTP1),丝氨酸羟甲基转移酶(gly A)等;靶点的基因功能偏向于肽基酪氨酸的磷酸化,调节细胞外调节蛋白激酶(ERK) 1和ERK2信号串联,内皮细胞凋亡过程的负调节等;重要的KEGG通路涉及癌症通路,Ras信号通路,Rap1信号通路,磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路等。结论:黄芪-莪术药对通过抑制肿瘤细胞增殖分化、促进肿瘤细胞凋亡、抗肿瘤新生血管生成以及增强机体免疫的多表型干预的网络模式产生抗大肠癌活性,其作用信号通路与Ras信号通路,Rap1信号通路,PI3K/Akt信号通路最为相关。

关键词：网络药理学黄芪-莪术大肠癌分子机制

黄芪-莪术药对通过调控缺氧诱导因子及肿瘤干细胞化抑制结肠癌进展并增强5-FU疗效的机制研究

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中国中药杂志 2024年第4期49卷 1044-1051页

作者：陶靖孙瑞倩顾茹辛孙程尹刚张硕唐德才谭喜莹南京中医药大学附属医院药学部江苏南京210029 中国药科大学江苏南京210009 南京中医药大学江苏南京210023 南京大学附属鼓楼医院江苏南京210008 南京中医药大学附属南通中医院江苏南通226007

该研究基于动物和细胞模型研究黄芪-莪术药对通过调控缺氧诱导因子及肿瘤干细胞化抑制结肠癌进展并增强5-氟尿嘧啶(5-FU)疗效的机制。建立裸鼠HCT116皮下移植瘤模型,将造模成功的24只裸鼠随机分为模型组、5-FU组、黄芪-莪术组和联合给药... 详细信息

该研究基于动物和细胞模型研究黄芪-莪术药对通过调控缺氧诱导因子及肿瘤干细胞化抑制结肠癌进展并增强5-氟尿嘧啶(5-FU)疗效的机制。建立裸鼠HCT116皮下移植瘤模型,将造模成功的24只裸鼠随机分为模型组、5-FU组、黄芪-莪术组和联合给药组,治疗后每2 d测量1次肿瘤体积,采用Western blot方法检测裸鼠HCT116皮下移植瘤组织缺氧核心区关键靶点表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、二氢嘧啶脱氢酶(dihydropyrimidine dehydrogenase,DPYD)、胸苷酸合酶(thymidylate synthase,TYMS)以及缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)、缺氧诱导因子-2α(hypoxia-inducible factor-2α,HIF-2α)和肿瘤干细胞标志物CD133、SRY盒转录因子2(SRY-box transcription factor 2,SOX2)的蛋白表达情况。结果表明黄芪-莪术药对能减缓肿瘤生长速度,并显著提高5-FU的抑瘤率。黄芪-莪术药对明显降低肿瘤中EGFR和DPYD的蛋白表达,联合给药组中EGFR和TYMS的蛋白表达量显著降低。与模型组相比,黄芪-莪术药对可以显著抑制移植瘤组织缺氧核心区中HIF-1α、HIF-2α、SOX2、CD133的蛋白表达,与5-FU组相比,联合给药进一步抑制了HIF-1α、HIF-2α、SOX2的蛋白表达。在体外实验中,缺氧后HCT116细胞内HIF-1α、HIF-2α的蛋白表达量显著增加。与单独给予5-FU(1.38μmol·L^(-1))相比,单独使用黄芪-莪术(40 mg·mL^(-1))或5-FU联合黄芪-莪术均能更显著地抑制HIF-1α、HIF-2α、TYMS的蛋白表达。结果显示黄芪-莪术药对降低了结肠癌细胞中缺氧应答分子的表达,并减少了结肠癌的干细胞性质,从而起到了协同增强5-FU对结肠癌的治疗作用。

关键词：黄芪-莪术药对缺氧诱导因子肿瘤干细胞结肠癌

黄芪-莪术配伍调控EMT对结肠癌HT-29细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响

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中国中药杂志 2023年第3期48卷 736-743页

作者：杨琦孙正朱亦邈向东阳张群耀王访杨刚杨灏唐德才吴晓宇南京中医药大学第一临床医学院江苏南京210023 南京中医药大学附属医院江苏南京210004 南京中医药大学中医学院·中西医结合学院江苏南京210023

观察并探讨黄芪-莪术(AC)配伍调控上皮-间质转化(EMT)对结肠癌HT-29细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响。分别用0、3、6、12 g·kg^(-1)AC含药血清作用于人结肠癌HT-29细胞株,采用噻唑蓝(MTT)比色法测定细胞存活和生长,5-溴-2-脱氧尿嘧啶(E... 详细信息

观察并探讨黄芪-莪术(AC)配伍调控上皮-间质转化(EMT)对结肠癌HT-29细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响。分别用0、3、6、12 g·kg^(-1)AC含药血清作用于人结肠癌HT-29细胞株,采用噻唑蓝(MTT)比色法测定细胞存活和生长,5-溴-2-脱氧尿嘧啶(EdU)细胞增殖实验和Transwell实验检测细胞的增殖、迁移和侵袭能力,流式细胞术检测细胞凋亡情况;将BALB/c雄性裸鼠建立结肠癌皮下移植瘤模型,分为空白对照组、6 g·kg^(-1)AC组、12 g·kg^(-1)AC组,造模后观察记录瘤体的体积与质量,对瘤组织进行HE染色,蛋白免疫印迹(Western blot)检测黄芪-莪术作用后HT-29细胞和裸鼠瘤组织中Bax、caspase-3、cleaved caspase-3相关凋亡蛋白和E-cadherin、MMP9、MMP2、vimentin相关EMT蛋白的表达水平。结果显示,与空白对照组相比,AC作用后的细胞存活率显著降低,且处于增殖期细胞数量明显降低;各给药组的迁移和侵袭细胞数明显下降,细胞凋亡数也明显上升;体内实验中,与空白对照组比,各给药组的瘤体积和瘤体质量均降低,瘤组织呈现出细胞体积缩小,细胞核有固缩现象,表明AC配伍可能改善EMT过程;此外,各给药组的HT-29细胞和肿瘤组织中,Bcl2、E-cadherin蛋白的表达均不同程度上升,Bax、caspase-3、cleaved caspase-3、MMP9、MMP2、vimentin蛋白的表达均不同程度下降。综上,AC配伍能够显著抑制体内外结肠癌HT-29细胞的增殖、侵袭迁移和上皮-间质转化,诱导结肠癌细胞凋亡。

关键词：黄芪-莪术结肠癌增殖侵袭迁移上皮-间质转化(EMT)

黄芪-莪术配伍对结肠癌原位移植瘤模型小鼠SDF-1/CXCR4/NF-κB信号通路的影响

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中国实验方剂学杂志 2021年第21期27卷 63-72页

作者：顾俊菲孙若岚刘夫艳梁研刘甜甜关汉卿唐德才南京中医药大学中医学院中西医结合学院南京210046

目的:探讨黄芪-莪术抑制结肠癌原位移植瘤模型小鼠肿瘤生长的可能作用机制。方法:运用分子对接技术预测黄芪、莪术中主要活性成分与通路靶点蛋白基质细胞衍生因子-1(SDF-1),趋化因子受体4(CXCR4),核转录因子-κB p65(NF-κB p65)的分子... 详细信息

目的:探讨黄芪-莪术抑制结肠癌原位移植瘤模型小鼠肿瘤生长的可能作用机制。方法:运用分子对接技术预测黄芪、莪术中主要活性成分与通路靶点蛋白基质细胞衍生因子-1(SDF-1),趋化因子受体4(CXCR4),核转录因子-κB p65(NF-κB p65)的分子间相互作用。建立***结肠癌原位移植瘤模型进行体内实验验证。将60只BALB/c雄性小鼠随机分为假手术组,模型组,5-氟尿嘧啶(5-Fu)组、黄芪-莪术低、中、高剂量组,每组10只。假手术组和模型组给予生理盐水灌胃,5-Fu组(30 mg·kg^(-1))腹腔注射,黄芪-莪术低、中、高剂量组(0.32,0.64,1.28 g·kg^(-1))灌胃。干预15 d后,完整剥离原位瘤,取肿瘤相邻结肠组织5~6 cm。测量并计算肿瘤体积,苏木素-伊红(HE)染色观察肿瘤组织及结肠组织病理学变化,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测结肠组织中趋化因子SDF-1及其受体CXCR4,磷酸化NF-κB p65(p-NF-κB p65)蛋白表达,Western blot和实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测肿瘤组织趋化因子SDF-1及其受体CXCR4,NF-κB p65,细胞周期蛋白D1(Cyclin D1),癌基因c-Myc蛋白及mRNA表达水平。结果:与模型组比较,5-Fu与黄芪-莪术治疗均能降低原位瘤体积(P黄芪-莪术中剂量组抑瘤率(43.43±3.71)%。与模型组比较,各药物组肿瘤与结肠组织的病理学改变转轻。与模型组比较,黄芪-莪术显著下调了肿瘤小鼠结肠组织SDF-1,CXCR4,p-NF-κB p65蛋白表达水平(P黄芪-莪术能够抑制结肠癌原位移植瘤的生长,其干预机制可能与调节SDF-1/CXCR4/NF-κB信号通路中相关蛋白及其mRNA表达有关。

关键词：结肠癌黄芪-莪术基质细胞衍生因子-1/趋化因子受体4/核转录因子-κB(SDF-1/CXCR4/NF-κB) 分子对接

黄芪-莪术药对通过PI3K/Akt/HIF-1α通路调节细胞黏附及血管再生抑制骨肉瘤生长进展研究

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中国中药杂志 2024年

作者：袁道通张志猛巩瑞靳希民王粲然赵杰山东中医药大学第一临床医学院山东中医药大学附属医院

探究黄芪-莪术药对抑制骨肉瘤143B细胞增殖的最佳比例，探讨黄芪-莪术药对通过磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）/缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）通路介导的血管再生及细胞黏附抑制骨肉瘤生长转移的作用机制。成功构建裸鼠143B... 详细信息

探究黄芪-莪术药对抑制骨肉瘤143B细胞增殖的最佳比例，探讨黄芪-莪术药对通过磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）/缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）通路介导的血管再生及细胞黏附抑制骨肉瘤生长转移的作用机制。成功构建裸鼠143B皮下荷瘤模型并随机分为模型组，黄芪-莪术1:1、2:1、4:1组，记录裸鼠体质量、瘤体体积及瘤体质量，采用实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）和蛋白免疫印迹法（Western blot）检测瘤体组织缺氧核心区域的PI3K、Akt、磷酸化Akt（p-Akt）、HIF-1α、血管内皮生长因子A（VEGFA）、转化生长因子-β1（TGF-β1），E-钙黏蛋白（E-cadherin），N-钙黏蛋白（N-cadherin），波形蛋白（vimentin）、基质金属蛋白酶2（MMP2）、基质金属蛋白酶9（MMP9）、Bcl2相关X蛋白（Bax）、B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）、胱天蛋白酶3（caspase-3）mRNA及蛋白表达量。构建143B细胞缺氧模型并给予含药血清（模型组，黄芪-莪术1:1、2:1、4:1组）开展体外实验，通过cell counting kit-8(CCK-8)、流式细胞术、Transwell实验、细胞黏附实验及人脐静脉内皮细胞(HUVEC)成管实验等方法检测黄芪-莪术含药血清对血管再生、143B骨肉瘤细胞的增殖、黏附侵袭迁移的影响。结果显示，与模型组比，黄芪-莪术2:1组的瘤体质量及体积最小，PI3K、Akt、p-Akt、HIF-1α、VEGFA和TGF-β1表达量明显降低；E-cadherin蛋白表达量明显升高，N-cadherin、vimentin、MMP2和MMP9蛋白表达量明显降低；Bax、caspase-3蛋白表达量明显升高，Bcl-2蛋白表达量明显降低。体外实验结果显示，2:1比例黄芪-莪术含药血清干预后，143B细胞活性、细胞黏附及侵袭迁移能力明显降低，细胞凋亡程度明显升高，HUVEC成管情况明显降低。综上，2:1比例的黄芪-莪术药对抑制骨肉瘤143B细胞生长的效果最佳，黄芪-莪术药对可以通过调控PI3K/Akt/HIF-1α信号通路抑制血管再生，降低细胞黏附及侵袭迁移能力发挥抑制骨肉瘤143B细胞生长转移的作用。

关键词：骨肉瘤黄芪-莪术 PI3K Akt HIF-1α

黄芪-莪术药对抗肿瘤配伍效应及作用机制研究进展

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中国实验方剂学杂志 2024年

作者：康涵钰李闪闪魏丹丹赵艺涵杜如辛蒋士卿河南中医药大学第一附属医院河南中医药大学

恶性肿瘤是严重威胁人类健康的重大疑难疾病，在全球范围内具有较高的发病率和死亡率。中医药在提高恶性肿瘤治疗疗效、减轻不良反应方面具有独特优势。中医学认为气虚血瘀是恶性肿瘤发生发展的重要病机，益气活血法为中医治疗恶性肿瘤... 详细信息

恶性肿瘤是严重威胁人类健康的重大疑难疾病，在全球范围内具有较高的发病率和死亡率。中医药在提高恶性肿瘤治疗疗效、减轻不良反应方面具有独特优势。中医学认为气虚血瘀是恶性肿瘤发生发展的重要病机，益气活血法为中医治疗恶性肿瘤的有效策略。黄芪，味甘，性微温，具有补气升阳、固表止汗、生津养血等功效；莪术，味辛、苦，性温，具有行气破血、消积止痛的功效。“黄芪-莪术”作为益气活血法的经典药对，对遏制肿瘤生长和转移具有明确作用。现代研究表明其包含黄芪多糖、黄芪皂苷、毛蕊异黄酮、芒柄花素、姜黄素、β-榄香烯、莪术醇、莪术酮、莪术二酮、吉马酮等多种抗肿瘤活性成分，能显著抑制肝癌、结直肠癌、胃癌、肺癌、卵巢癌、宫颈癌、乳腺癌等多种癌症的发生发展，相较于单药和单体成分具有叠加药效、协同互补、增加溶出等优势，受到中医抗癌领域的广泛重视，具有良好的临床应用及新药开发前景。其抗肿瘤作用机制包括抑制肿瘤细胞增殖、促进肿瘤细胞凋亡和自噬、抗侵袭和转移、调节免疫功能、增强抗肿瘤药物敏感性等多个方面。结合国内外文献，对黄芪-莪术的配伍效应和配伍后的抗肿瘤作用机制进行归纳总结，进而阐明两药配伍的科学性，以期为黄芪-莪术的临床应用及未来研究提供有益参考。

关键词：黄芪-莪术药对配伍效应作用机制抗肿瘤

基于网络药理学及实验研究探究黄芪-莪术药对治疗胃癌的作用机制

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中国中药杂志 2023年第18期48卷 5056-5067页

作者：谭喜莹陶靖张宇顾茹辛南京中医药大学附属医院药学部江苏南京210029 中国药科大学江苏南京210009 南京医科大学江苏南京211166

该研究目的在于利用网络药理学方法探究黄芪-莪术药对治疗胃癌的作用机制,并通过胃癌细胞SGC7901体外模型对黄芪-莪术的药效和关键靶点进行实验验证。首先,采用CCK-8法证明黄芪-莪术对胃癌细胞SGC7901增殖的直接影响。然后,使用网络药... 详细信息

该研究目的在于利用网络药理学方法探究黄芪-莪术药对治疗胃癌的作用机制,并通过胃癌细胞SGC7901体外模型对黄芪-莪术的药效和关键靶点进行实验验证。首先,采用CCK-8法证明黄芪-莪术对胃癌细胞SGC7901增殖的直接影响。然后,使用网络药理学的方法探究黄芪-莪术药对治疗胃癌的关键活性成分、关键靶点和关键信号通路。结果显示,黄芪-莪术药对包含18个潜在活性成分,例如槲皮素、山柰酚和姜黄素等。基因本体论功能富集及京都基因和基因组百科全书通路富集分析提示,黄芪-莪术药对治疗胃癌的主要靶点涉及蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性的调节、MAPK活性的激活、半胱氨酸型内肽酶活性和蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性的负调节等。HIF-1信号通路、ABC转运蛋白、细胞色素P450对异生素的代谢、p53信号通路和细胞凋亡等信号通路是黄芪-莪术作用于胃癌的关键通路。随后,在体外实验中证明,黄芪-莪术药对能够显著下调多药耐药基因(ABCB1)、表皮生长因子受体(EGFR)、磷酸化蛋白激酶B(p-AKT)、低氧诱导因子-1(HIF1A)、B-细胞淋巴瘤因子2(BCL2)、乳腺癌易感基因1(BRCA1)、DNA聚合酶θ(POLH)、核苷酸还原酶M1(RRM1)、切除修复交叉互补基因1(ERCC1)的表达,并上调肿瘤蛋白p53(TP53)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(CAPS3)表达。最后,利用癌症基因组图谱计划(TCGA)数据库中的胃癌患者基因表达和临床信息数据,应用多变量COX回归模型证明了黄芪-莪术作用的关键靶点与胃癌患者不良预后的相关性,并通过LASSO算法进行特征选择。结果显示,EGFR、HIF1A、TP53、POLH、RRM1和ERCC1与胃癌患者的生存期密切相关。黄芪-莪术对上述多个靶点及通路的作用,通过影响胃癌细胞的DNA修复、生存和凋亡等相关基因的表达,从而在胃癌辅助治疗中发挥重要的作用。

关键词：胃癌黄芪-莪术药对网络药理学作用机制

黄芪-莪术调控肠道菌群介导的胆汁酸代谢通路抗结肠癌组分筛选及作用机制研究

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黄芪-莪术调控肠道菌群介导的胆汁酸代谢通路抗结肠癌组分筛选及...

作者：王旭南京中医药大学

学位级别：硕士

目的:肠道菌群介导的胆汁酸代谢的改变在癌症的发生和发展中发挥作用。课题组前期研究结果表明,黄芪-莪术对结肠癌的生长及肝转移有明显的抑制作用,其作用机制与肠道菌群和肠道免疫相关。本课题在前期研究基础上对黄芪-莪术抗结肠癌物... 详细信息

目的:肠道菌群介导的胆汁酸代谢的改变在癌症的发生和发展中发挥作用。课题组前期研究结果表明,黄芪-莪术对结肠癌的生长及肝转移有明显的抑制作用,其作用机制与肠道菌群和肠道免疫相关。本课题在前期研究基础上对黄芪-莪术抗结肠癌物质基础和作用机制进一步深入探究。方法:1.本研究应用宏基因组学对黄芪-莪术干预前后结肠癌小鼠肠道微生物基因进行测序,对其中的差异基因进行京都基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,明确黄芪-莪术调节结肠癌小鼠肠道微生物群以及所介导的代谢通路。2.为更直观展现黄芪-莪术调控的胆汁酸代谢通路,采用UHPLC-QTRAP-MS/MS检测黄芪-莪术干预前后结肠癌小鼠粪便中胆汁酸(BA)的水平,揭示黄芪-莪术参与结肠癌小鼠体内胆汁酸的代谢。3.16S rRNA测序技术对黄芪-莪术干预前后结肠癌小鼠肠道细菌进行针对性测序。4.应用UHPLC-MS/MS对所使用的黄芪-莪术水煎液各成分进行含量测定,明确黄芪-莪术主要活性成分在小鼠血清、心、肝、脾、肺、肾、小肠、大肠、粪便和肿瘤中的分布情况。5.基于分子对接技术,揭示黄芪-莪术中主要活性成分与胆汁酸下游核心靶点法尼醇X受体(FXR)和G蛋白胆汁酸偶联受体5(TGR5)结合活性,初步筛选黄芪-莪术中调节胆汁酸受体的主要活性成分。6.黄芪-莪术药对中各组分(黄芪黄酮TFA、黄芪多糖APS、黄芪皂苷TAS和莪术油组分ZTO)干预结肠癌原位移植瘤小鼠,观察各组组小鼠肿瘤大小和组织病理切片,进一步筛选黄芪-莪术中药效最好的组分。7.黄芪皂苷高剂量组(TAS-H)、莪术油高剂量组(ZTO-H)和黄芪皂苷+莪术油组(TAS+ZTO)给药后,LC-ESI-MS/MS(UHPLC-Qtrap)追踪各组小鼠粪便中胆汁酸的水平,Western-blot方法检测FXR和TGR5蛋白表达,验证黄芪-莪术中TAS和ZTO的组分配伍效果,及其通过激活FXR和TGR5,调节胆汁酸发挥抗结肠癌的作用。结果:1.宏基因组学鉴定出4471个与疾病状态显著相关的差异基因(p黄芪-莪术调控的的代谢途径中高居第二,深入探究脂质代谢途径(Lipid metabolism pathway)内的差异基因,次级胆汁酸代谢途径(Secondary bile acid biosynthesis pathway)的显著排名,根据上述结果,明确肠道微生物调控的次级胆汁酸代谢通路是黄芪-莪术抗小鼠结肠癌的主要代谢通路,因此后续研究选择对黄芪-莪术调控肠道微生物-胆汁酸进行深入探讨。***-ESI-MS/MS(UHPLC-Qtrap)对黄芪-莪术干预前后结肠癌小鼠粪便样品中47种胆汁酸进行定性定量检测,结果表明,黄芪-莪术干预后显著回调结肠癌小鼠粪便中12种胆汁酸含量,显著下调结肠癌小鼠中α-鼠胆酸(α-MCA)、牛磺酸(TCA)、牛磺酸-α-鼠胆酸(Tα-MCA)、脱氧胆酸(DCA)、石胆酸(LCA)和3-脱氢胆酸(3-DHCA)水平,显著升高牛磺酸(TCDCA)、熊脱氧胆酸(UDCA)、猪胆酸(HCA)、ω-鼠胆酸(ω-MCA)、脱氢石胆酸(DLCA)和23-脱甲脱氧胆酸(23-NorDCA)水平。3.16S rRNA测序结果表明,黄芪-莪术治疗后结肠癌小鼠粪便中有益菌Citro bacter和Candidatus＿Arthromitus丰度增加,有害菌Adlercreutzia、Anaerofustis、n orank＿f＿noranko＿Ostrospirales,Lachnospiraceae＿UCG-006、Muribaculum、LachospiraceaE＿UCG-001、NK4A214＿group、Parvibacter、norank＿f＿Eggerhell eae、Anaeroplasma、UBA1819和norank＿f＿norank＿o＿RF39的丰度显著下降4.结合宏基因组学分析结果,对京都基因组百科全书(KEGG)官网找到次级胆汁酸合成途径的总计15个基因进行丰度检测,明确该代谢途径在结肠癌小鼠体内显著变化的的3个基因为FabG、baiA和baiB,比对NR数据库,发现这三个基因与33种不同的微生物密切相关,其中12种微生物有显著差异,使用宏基因组和16S rRNA测序方法测得的差异菌群用Venn图分析表明,Adlercreutzia和Parvibacter为差异性最显著菌属。***-MS/MS对黄芪-莪术水煎液及正常/结肠癌小鼠给药后主要活性成分组织分布结果显示,水煎液中含有的稳定化合物主要有槲皮素、毛蕊

关键词：结肠癌黄芪-莪术肠道菌群胆汁酸 FXR TGR5

黄芪-莪术抗结肠癌配伍效应及调控肠道菌群介导的SDF-1/CXCR4/NF-κB通路的机制研究

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黄芪-莪术抗结肠癌配伍效应及调控肠道菌群介导的SDF-1/CXCR4/NF-...

作者：孙若岚南京中医药大学

学位级别：硕士

结肠癌是发生于结肠部位的恶性肿瘤,我国结肠癌的发病率与死亡率高于世界平均水平。课题组前期研究已明确黄芪、莪术配伍能够通过诱导癌细胞凋亡、促进血管正常化、调节免疫系统功能等方式抑制结肠癌的生长与转移,且发现两药配伍对结肠... 详细信息

结肠癌是发生于结肠部位的恶性肿瘤,我国结肠癌的发病率与死亡率高于世界平均水平。课题组前期研究已明确黄芪、莪术配伍能够通过诱导癌细胞凋亡、促进血管正常化、调节免疫系统功能等方式抑制结肠癌的生长与转移,且发现两药配伍对结肠癌模型小鼠肿瘤组织中趋化因子受体CXCR4的表达有调节作用。随着研究者大量研究肠道菌群与宿主间的相互作用,发现肠道菌群紊乱导致的肠道微生态失衡是引发结肠癌发生发展的重要因素。肠道菌群及其代谢产物能够影响肠道通透性,刺激肿瘤细胞产生趋化因子,而趋化因子SDF-1的受体CXCR4在结肠上皮细胞表面表达。相关研究采用丁酸钠治疗分化后的HT-29结肠癌细胞后CXCR4的mRNA表达被完全抑制。因此,本研究推测,黄芪、莪术配伍在入血发挥抗肿瘤作用的同时,可能通过改善肠道菌群及其代谢产物的变化,影响肠道屏障功能,其作用机制可能为激活SDF-1/CXCR4/NF-κB通路,从而达到增强抑制结肠癌生长的目的。因药对配伍存在不同配比结构,药效在不同配比下会发生改变,所以,本研究会首先对黄芪-莪术不同配伍比例干预结肠癌效应进行研究,优选抗结肠癌综合效应最适配比后进行机制研究。本论文分为以下两个部分开展相关研究工作。一、理论研究本章就补气活血药对抗结肠癌研究以及肠道菌群与结肠癌关系研究进展进行总结,同时根据课题组前期研究选用黄芪-莪术配伍发挥抗肿瘤作用内涵进行理论探讨,为论文的设计提供基础。二、实验研究2.1黄芪-莪术不同配比对结肠癌原位移植瘤模型小鼠的干预效应研究2.1.1黄芪-莪术不同配比抗结肠癌作用研究利用手术造模的方法建立BALB/c小鼠***结肠癌原位移植瘤模型,通过多项效应指标并结合主成分分析(PCA)评价不同配伍比例下的黄芪-莪术(1:0、3:1、2:1、3:2、1:1、2:3、1:2、1:3、0:1)对结肠癌的干预效应。结果显示,不同配比的黄芪-莪术均能不同程度抑制肿瘤的生长和肝转移,黄芪-莪术1:1配比组对肿瘤生长抑制作用最优,2:1配比组抑制肿瘤肝转移和改善肿瘤小鼠体质量效果更优。黄芪-莪术配伍显著上调结肠癌小鼠肿瘤组织中HBP1蛋白表达,显著下调肿瘤组织中Ki67和AFP蛋白表达;同时黄芪-莪术显著上调结肠癌小鼠肝脏组织中E-cadherin蛋白表达,显著降低β-catenin、vimentin和p53蛋白表达水平。PCA结果显示黄芪-莪术配伍组距假手术组较近的前三组依次为2:1组、1:1组和3:2组,其中2:1组中心与假手术组中心距离最短,提示黄芪-莪术2:1组对小鼠结肠癌干预作用最优。2.1.2黄芪-莪术不同配比含量测定通过超高效液相色谱-串联四极杆/线性离子阱质谱技术(UPLC-Qtrap-MS),测定黄芪、莪术中共14种主要活性成分黄芪皂苷Ⅰ、黄芪皂苷Ⅱ、黄芪甲苷、芒柄花黄素、芒柄花苷、毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷、β-榄香烯、莪术烯、莪术二酮、吉马酮、姜黄素、去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素在不同比例配伍下的含量。结果显示,两味药配伍组的各个成分含量较单味药组均有不同程度的增高,说明黄芪、莪术合煎可以增加成分的溶出。其中2:1配比组中具有明确抗肿瘤活性的成分毛蕊异黄酮、黄芪甲苷、姜黄素和β-榄香烯的含量均有升高,较其他配比组更为明显。结合以上研究结果,选用黄芪-莪术2:1的配伍比例进行后续机制研究。2.2黄芪-莪术最适配比下对结肠癌原位移植瘤模型小鼠的肿瘤生长及肠道的影响利用手术造模的方法建立BALB/c小鼠***结肠癌原位移植瘤模型,研究黄芪-莪术药对对结肠癌模型小鼠肠道紧密连接蛋白、肠道菌群、菌群代谢产物SCFAs的调节作用。2.2.1黄芪-莪术药对对结肠癌模型小鼠肿瘤生长和肠道机械屏障的影响黄芪-莪术不同给药剂量组均对小鼠结肠癌肿瘤生长有一定的抑制作用,其中的中剂量给药组降低肿瘤体积作用更为明显。黄芪-莪术药对对肿瘤及结肠组织病理学改变均有不同程度的改善。结肠癌造模后,小鼠肠道紧密连接蛋白TJP(ZO-1、Occludin)蛋白表达均显著降低,表明结肠癌小鼠肠道机械屏障被破坏,黄芪-莪术配伍干预治疗后,各组TJP表达水平均有显著上调,说明黄芪-莪术配伍对结肠癌模型小鼠的肠道机械屏障紧密连接蛋白有明显改善作用。2.2.2黄芪-莪术药对对结肠癌原位移植瘤模型小鼠肠道菌群的影响16S rRNA技术检测各组模型小鼠粪便中肠道菌群结构。结果显示,门水平下,检测出9个主要菌门,模型组小鼠肠道菌群中变形菌门(Proteobacteria)和蓝细菌门(Cyanobacteria)等数量显著增多,而厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)细菌丰度显著下降。黄芪-莪术给药后可回调菌群相对丰度的改变,其中低、中剂量给药组的厚壁菌门与拟杆菌门比值显著降低,表明黄芪-莪术配伍可改

关键词：结肠癌黄芪-莪术肠道菌群 SDF-1/CXCR4/NF-κB