基于对癌细胞作用的人参与黄芪的药性异同点的分子机制研究

摘要

目的 比较人参、黄芪对不同癌细胞的作用，探讨二者药性异同的分子机制。方法 CCK-8法检测质量浓度梯度的人参标准提取物(RSE75)、黄芪标准提取物(HQE75)对不同癌细胞(人源肝癌细胞Hep G2、鼠源肝癌细胞H22、人源肺癌细胞H1299、人源肺癌细胞A549、人源食管癌细胞EC109及鼠源食管癌细胞AKR)增殖活性的影响；RT-qPCR法检测RSE75、HQE75对白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、转化生长因子-β(TGF-β)mRNA表达及A549细胞中DNA甲基转移酶(DNMTs)/10-11易位甲基胞嘧啶双加氧酶2(TET2)平衡关系的影响；利用克隆形成实验、Annexin V-FITC/PI染色技术、流式细胞仪分别检测RSE75、HQE75对A549细胞克隆形成率、凋亡水平、周期变化的影响；转录组测序技术探索RSE75及HQE75治疗肺癌的潜在靶点和作用途径。结果 与空白对照组比较，RSE75组癌细胞存活率均降低，多数HQE75组差异无统计学意义；RSE75组及HQE75组IL-6、TNF-α和TGF-β mRNA表达水平均降低；RSE75可抑制A549细胞的克隆形成率，且随剂量增加抑制率降低，而HQE75无明显抑制作用；RSE75及HQE75均可诱导A549细胞凋亡，并将DNA复制阻滞在G1/S期，相同质量浓度下，RSE75的诱导凋亡作用强于HQE75;RSE75组DNMTs mRNA表达水平降低、TET2 mRNA表达水平升高，HQE75组DNMTs、TET2 mRNA表达水平均降低。RNA测序研究结果表明，RSE75与HQE75有着共同作用靶点与作用途径，共同作用靶点主要有白细胞介素-8、趋化因子配体1、细胞间黏附分子-1、趋化因子配体2等，共同作用途径主要有白细胞介素-17、核转录因子-κB、肿瘤坏死因子信号通路等，多为免疫调节途径；不同点在于，人参能够通过血管内皮生长因子A、早期生长应答因子1等靶点作用于缺氧诱导因子-1信号通路等抑制癌细胞增殖，黄芪能够通过IL-6、核转录因子等靶点调控氨基酸代谢、核苷酸结合寡聚化结构域样受体信号通路等发挥免疫调节作用。结论 人参与黄芪都具有明显的免疫调节作用，同时，人参还具有明显的抑制癌细胞增殖作用；人参能调节DNMTs/TET2平衡，而黄芪主要抑制DNMTs表达。本研究从分子水平上阐明了二者在抗癌作用上药性的不同，为同为补气药的人参和黄芪的临床应用提供了科学依据，也为中药药性对比分子机制研究提供了思路。

关键词

人参 / 黄芪 / 抗癌 / 药性对比 / DNA甲基转移酶 / 转录组测序 / 分子机制

基金资助

河南省自然科学基金重点项目(No.232300421118)