姜黄素上调miR-126抑制PI3K/AKT信号通路对胃癌细胞生物学行为的调控机制

摘要

目的 探究姜黄素对胃癌细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响，并揭示miR-126和PI3K/AKT信号通路在其中的调控机制。方法 CCK-8评估姜黄素对胃癌细胞增殖能力的影响；流式细胞术分析细胞周期和凋亡；Transwell实验评估细胞迁移和侵袭能力；RT-qPCR检测miR-126基因的表达水平；双荧光素酶报告基因实验验证miR-126对PI3KR2的靶向调控；Western blotting分析PI3K和AKT蛋白的磷酸化水平。结果 CCK-8实验显示，姜黄素以时间和剂量依赖性方式显著抑制胃癌细胞增殖（P均<0.05）。经姜黄素处理后，胃癌细胞的迁移和侵袭能力显著降低，穿膜细胞数量减少超过50%（P<0.05）。流式细胞术分析显示，与对照组相比，经姜黄素处理48 h后，G₂/M期细胞比例增加，G₀/G₁期减少，凋亡率从4.51%升高至32.93%（P<0.05）。RT-qPCR结果表明，姜黄素处理组miR-126的表达水平显著高于对照组，并呈时间和浓度依赖性（P均<0.05）。双荧光素酶报告基因实验显示，miR-126模拟物转染后PI3KR2 3′UTR野生型胃癌细胞的荧光强度显著降低（P<0.05）,而在存在PI3KR2突变型序列的胃癌细胞中荧光强度无明显变化。Western blotting结果显示，与对照组相比，姜黄素或miR-126模拟物处理导致PI3K和AKT蛋白磷酸化水平降低（P<0.05）,而姜黄素联合miR-126抑制剂处理组PI3K和AKT蛋白磷酸化表达水平高于姜黄素处理组（P均<0.05）。RT-qPCR结果显示，姜黄素和miR-126模拟物联合处理后胃癌细胞中细胞周期蛋白D1（Cyclin D1）、B细胞淋巴瘤-2（B-cell lymphoma-2,Bcl-2）、基质金属蛋白酶2（matrix metalloproteinase 2,MMP2）、基质金属蛋白酶9（matrix metalloproteinase 9,MMP9）mRNA表达水平显著低于姜黄素组，而Bcl-2相关X蛋白（Bcl-2-associated X protein, Bax）、上皮钙黏蛋白（epithelial cadherin, E-cadherin）mRNA表达水平升高（P均<0.05）。然而，与姜黄素组比较，联合姜黄素和miR-126抑制剂导致这些基因的表达趋势相反（P均<0.05）。最后，与姜黄素组比较，联合使用姜黄素和PI3K抑制剂LY294002进一步降低胃癌细胞的增殖能力（P<0.05）。结论 姜黄素通过上调miR-126抑制PI3K/AKT信号通路，进而抑制胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭，促进细胞凋亡，并损伤细胞周期进程。

关键词

姜黄素 / 胃癌 / miR-126 / PI3K/AKT信号通路 / 细胞增殖 / 细胞凋亡