芪贞归脾汤对淋巴瘤细胞株生物学行为的影响及其机制的初步研究

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研究目的探究芪贞归脾汤对淋巴瘤细胞增殖、细胞凋亡、细胞周期、迁移和侵袭等生物学行为的影响,并且利用高通量组学技术及网络药理学方法探索芪贞归脾汤抗淋巴瘤的分子作用机制,阐述中药组方多组分、多靶点、多通路的作用模式。研究方法应用质量浓度为525 mg/mL的芪贞归脾汤对淋巴瘤细胞株(SU-DHL-4,Jurkat和Raji细胞)进行干预;CCK-8法检测芪贞归脾汤对淋巴瘤细胞增殖的影响;使用流式细胞术(Flow cytometry,FCM)分别检测细胞凋亡、细胞周期的变化;Transwell小室法检测加药前后淋巴瘤细胞迁移和侵袭能力的变化;Primeview human gene expression array检测芪贞归脾汤处理前后Jurkat细胞的基因表达谱的变化情况;应用Ingenuity Pathway Analysis(IPA)软件对基因表达谱芯片的数据进行分析;采用实时荧光定量PCR(realtime fluorescence quantitative-PCR,RT-qPCR)和蛋白质印迹法(Western Blot,WB)检测差异基因mRNA及蛋白表达水平的变化;应用网络药理学分析芪贞归脾汤中的主要化学成分及其靶蛋白,并对其中抗淋巴瘤作用的潜在靶基因进行KEGG通路和基因本体论(gene ontology,GO)富集分析,同时推测芪贞归脾汤中抗淋巴瘤作用的主要化合物。结果(1)525mg/mL芪贞归脾汤作用于淋巴瘤细胞株(SU-DHL-4、Jurkat和Raji细胞),3株细胞均有明显的增殖受抑现象,并且呈剂量依赖性(P值均(27)0.01)。20mg/mL和25mg/mL芪贞归脾汤作用24小时及48小时后,Jurkat及Raji细胞的凋亡率均有显著性升高(20mg/mL芪贞归脾汤处理后的Raji细胞:P<0.05;其余P值均<0.01)。10、15和20mg/mL芪贞归脾汤作用48小时后,3株淋巴瘤细胞均发生了显著的G2/M期阻滞(P值均<0.01)。15mg/mL的芪贞归脾汤可以显著抑制Jurkat及Raji细胞的迁移和侵袭(P值均(27)0.01)。(2)Jurkat细胞在芪贞归脾汤作用48小时后,共有2670个基因表达水平发生显著变化,其中648个基因表达出现了上调、1022个基因表达出现了下调(|Fold Change|>1.5且FDR<0.05)。基于IPA的经典通路分析显示差异基因显著富集的信号通路中PI3K/AKT信号通路以及JAK/STAT信号通路明显受到抑制。从上述信号通路中选择PIK3CA、NFKB1、IKBKB、Bcl-2、JAK2、STAT3这6个主要差异基因,实时荧光定量PCR及蛋白质印迹法结果显示芪贞归脾汤可显著下调Jurkat细胞中上述基因mRNA及蛋白的表达水平(实时荧光定量PCR:STAT3:P<0.05,其余各基因:P值均<0.01;蛋白质印迹法:P值均<0.05)。(3)运用网络药理学分析芪贞归脾汤的主要化学成分及其靶蛋白,构建“中药组分-化学成分-靶蛋白”网络;与数据库检索的淋巴瘤相关基因进行韦恩图分析,其中235个为共有基因,可能是芪贞归脾汤抗淋巴瘤作用的潜在靶基因。对上述靶基因进行KEGG通路富集分析,显示PI3K/AKT信号通路、BCR信号通路、凋亡信号通路、MAPK信号通路、mTOR信号通路、NF-kappa B信号通路、JAK/STAT信号通路、p53信号通路等117条通路显著富集;GO富集分析结果显示富集最为显著的生物功能有:药物反应、ERK1和ERK2级联反应的正向调控、酶结合、凋亡过程的负向调控、由RNA聚合酶Ⅱ启动子介导的转录过程的正向调控等。通过生物信息学结果及网络拓扑学分析推测芪贞归脾汤中抗淋巴瘤作用的主要成分可能为黄酮类等化合物。结论芪贞归脾汤能够调控淋巴瘤细胞的生物学行为,可能通过作用于多基因及多条信号通路发挥抗淋巴瘤的作用,其抗淋巴瘤作用的主要成分可能为黄酮类等化合物。以上实验结果证明了芪贞归脾汤具有多组分、多靶点、多通路的作用特点,为临床上运用芪贞归脾汤治疗恶性淋巴瘤提供了初步的理论依据。
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