杜明民,郎曉猛,崔建從,張曉利
(河北省中醫(yī)院,河北 石家莊 050000)
潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)是一種常見的消化系統(tǒng)慢性、非特異性、難治性疾病[1]。潰瘍性結(jié)腸炎相關(guān)癌變(ulcerative colitis associated carcinogenesis,UCAC)屬散發(fā)性結(jié)腸癌的一種,涉及多基因、多信號,是導致UC患者死亡的主要原因之一。臨床研究發(fā)現(xiàn),UC患者病程30年癌變的發(fā)生率高達18%[3]。目前,UCAC的治療方法主要包括藥物治療、外科手術(shù)等方法,但治療效果不太理想。中醫(yī)藥在整體觀念、辨證論治的原則下針對病因病機、標本兼治以及隨證加減的靈活用藥,對UCAC治療效果顯著。參黛清腸湯以《壽世保元》中清腸湯為基礎(chǔ)方,結(jié)合UCAC的中醫(yī)證候辨證加減所得,可化濕濁,解瘀毒,具有化濁升清、解毒祛瘀之效[4-5]。目前關(guān)于此方對UCAC的作用及可能機制的研究少見報道。磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylcholine-3 kinase,PI3K)/絲氨酸/蘇氨酸激酶(serine/threonine kinase,Akt)-哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)通路參與了調(diào)控腫瘤細胞的增殖、凋亡、遷移、侵襲。近年研究發(fā)現(xiàn)PI3K/AktmTOR通路與UCAC發(fā)生過程密切相關(guān)[6]。故本研究通過制備UCAC小鼠模型,探究參黛清腸湯對UCAC的作用及可能機制。
1.1 實驗動物 C57BL/6健康雄性SPF級小鼠95只,6周齡,體質(zhì)量18~22 g,購自河北醫(yī)科大學實驗動物中心,實驗動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(冀)2018-003。飼養(yǎng)條件:標準飼料,自由飲食和進水,環(huán)境溫度21~27 ℃,相對濕度45%~55%,通風換氣,氣流速度10~25 cm/s,頻率8~15次/h。本研究已經(jīng)過醫(yī)學實驗動物管理委員會批準。
1.2 藥物與試劑 參黛清腸湯組成:青黛20 g,白及20 g,黃柏15 g,兒茶15 g,黃連15 g,地榆12 g。以上中藥經(jīng)河北省中醫(yī)院中藥制劑室用蒸餾水煎煮并濃縮成藥液,方藥濃度為每1 mL原液含生藥2 g。葡聚糖硫酸鈉(dextran sulfate sodium,DSS)(批號:02160110-CF,純度:99%)購自MP Biomedical公司;氧化偶氮甲烷(azoxymethane,AOM)(批號:A5486)購自美國Sigma公司;水飛薊賓(批號:20151106,純度:99%)購自天津天士力集團有限公司;蘇木素-伊紅(hematoxylin-eosin,HE)染色試劑盒(批號:191204)購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司;脫氧核糖核酸斷裂的原位末端標記法(TdT-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL)染色試劑盒(批號:11684817910)購自德國Roche公司;甲基噻唑藍(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)(批號:M201910)購自美國Sigma公司;核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)小提試劑盒(批號:12183025)購自美國Thermo Fisher Scientific公司;兔抗鼠磷脂酰肌醇3激酶(phosphatid ylinositide3-OH kinase,PI3K)一抗(批號:MA1-74183)、磷酸化絲氨酸/蘇氨酸激酶(phosphorylated serine/threonine kinase,p-Akt)一抗(批號:44-621G)、絲氨酸/蘇氨酸激酶(serine/threonine kinase,Akt)一抗(批號:44-609G)、磷酸化哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(phosphorylated mammalian target of rapamycin,p-mTOR)一抗(批號:PA5-34663)、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)一抗(批號:44-1125G)、B淋巴細胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2 gene,Bcl-2)一抗(批號:MA5-11757)、Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)一抗(批號:PA5-11378)、甘油醛-3-磷酸脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)一抗(批號:PA1-16777)均購自美國Thermo Fisher Scientific公司;山羊抗兔PI3K辣根過氧化物酶(horse radish peroxidase,HRP)標記二抗(批號:ab7090)、山羊抗兔p-Akt辣根過氧化物酶(HRP)標記二抗(批號:ab97057)、山羊抗兔Akt辣根過氧化物酶(HRP)標記二抗(批號:ab205718)、山羊抗兔p-mTOR辣根過氧化物酶(HRP)標記二抗(批號:ab6721)、山羊抗兔mTOR辣根過氧化物酶(HRP)標記二抗(批號:ab6702)、山羊抗兔Bcl-2辣根過氧化物酶(HRP)標記二抗(批號:ab97080)、山羊抗兔Bax 辣根過氧化物酶(HRP)標記二抗(批號:ab7085)、山羊抗GAPDH兔辣根過氧化物酶(HRP)標記二抗(批號:ab97051)均購自英國Abcam公司;實時定量聚合酶鏈式反應(yīng)(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)引物由北京擎科生物科技有限公司合成。
1.3 主要儀器 E0987型組織包埋機、E0972型全自動石蠟切片機(上海碧云天生物技術(shù)有限公司);BX53M型光學顯微鏡(日本OLYMPUS公司);Optima離心機(美國Beckman公司);Multiskan SkyHigh全波長酶標儀(美國Thermo Fisher公司);G05型PCR儀(上海力康生物醫(yī)療科技控股有限公司);DYCZ-24DH型雙板垂直電泳儀、DYCZ-40S型四板轉(zhuǎn)印儀(北京六一生物科技有限公司);TH-690型光密度掃描儀(北京海泰天恒科技有限公司)。
1.4 造模與分組 隨機取85只小鼠采用DSS/AOM復合法制備UCAC小鼠模型,具體方法[7]:常規(guī)清潔水、飼料適應(yīng)性飼養(yǎng)3 d后,次日給予小鼠10 mg/kg AOM腹腔注射1次,并用4%DSS溶液替換清潔水飲用1周,后2周飲用普通清潔水,3周為1個循環(huán),造模持續(xù)3個循環(huán)共9周。剩余10只小鼠同步給予腹腔注射生理鹽水,普通清潔水飲用作為空白組。UCAC模型小鼠出現(xiàn)消瘦、倦怠、活動量減少、腹瀉、便血、腹部膨隆等癥狀且小鼠腹部超聲結(jié)腸見癌結(jié)節(jié),提示造模成功。共有51只小鼠造模成功,腫瘤發(fā)生率60%(51/85)。將UCAC小鼠按隨機數(shù)字表法分為模型組(11只)、水飛薊賓組(10只)、參黛清腸湯低劑量組(10只)、參黛清腸湯中劑量組(10只)、參黛清腸湯高劑量組(10只)。
1.5 實驗給藥 水飛薊賓組小鼠給予水飛薊賓(生理鹽水溶解)灌胃,36 mg/kg;參黛清腸湯低、中、高劑量組小鼠給予參黛清腸湯(生理鹽水溶解)灌胃,給藥劑量分別為15、30、60 mg/kg,空白組、模型組小鼠給予生理鹽水灌胃,各組小鼠灌胃體積均為1 mL/100 g,1次/d,連續(xù)4周。
1.6 觀察指標
1.6.1 小鼠一般情況 每天觀察小鼠飲水、進食、精神狀態(tài)、體質(zhì)量、毛發(fā)、大便、活動度等一般情況。
1.6.2 小鼠疾病活動指數(shù)(disease active index,DAI)變化 根據(jù)小鼠體質(zhì)量變化與糞便性狀進行評分。與造模成功后體質(zhì)量比較,藥物干預小鼠體質(zhì)量下降≤1%,計0分;下降>1%且≤5%,計1分;下降>5%且≤10%,計2分;下降>10%且≤15%,計3分;下降>15%,計4分。小鼠糞便性狀正常,計0分;軟便但成型,計2分;軟便不成型,計3分;腹瀉,計4分。根據(jù)小鼠體質(zhì)量下降率、糞便性狀評分計算小鼠DAI。
1.6.3 HE染色觀察小鼠結(jié)腸組織病理學變化 藥物干預結(jié)束24 h后,頸椎脫臼法將小鼠處死,解剖并由回盲瓣至肛門分離其全部結(jié)腸,截取潰瘍、腫瘤處病變腸段,若無潰瘍及腫瘤則取紅腫糜爛明顯處腸段,4%多聚甲醛固定,脫水,石蠟包埋,脫蠟,組織切片(4 μm),常規(guī)蘇木素、伊紅染色,封片,顯微鏡下觀察小鼠結(jié)腸組織病理學變化。
1.6.4 TUNEL法檢測小鼠結(jié)腸組織細胞凋亡情況 取石蠟切片,嚴格按照TUNEL凋亡檢測試劑盒說明書步驟進行操作。主要操作如下:切片脫蠟、水化,蛋白酶K工作液消化,磷酸鹽緩沖液清洗,依次加末端轉(zhuǎn)移酶(Terminal transferase,TdT)與熒光素標記脫氧尿嘧啶核苷三磷酸(deoxyuridine triphosphate,dUTP)混合反應(yīng)液和封閉液,暗濕盒中反應(yīng),漂洗,加DAB底物,蘇木素復染,脫水,透明,封片。顯微鏡下隨機選取5個視野觀察,記錄陽性細胞數(shù)。
1.6.5 MTT法檢測小鼠結(jié)腸癌細胞增殖情況 分離小鼠結(jié)腸癌組織塊(空白組取相近部位組織塊),去除血塊、結(jié)締組織及壞死組織,剪碎至糊狀。200目尼龍細胞濾網(wǎng)過濾,1 000 r/min離心5 min,棄上清液,用含10%胎牛血清、100 U/mL青霉素和100pg/mL鏈霉素的改良Eagle培養(yǎng)基(Dulbecco's modification of Eagle's medium Dulbecco,DMEM)細胞培養(yǎng)液重懸細胞。細胞懸液轉(zhuǎn)移至培養(yǎng)瓶,置于CO2培養(yǎng)箱中37 ℃培養(yǎng)過夜。細胞密度達80%后傳代培養(yǎng)。
取對數(shù)期結(jié)腸癌細胞,以1×105個/mL的細胞密度接種于96孔板,每孔200 μL。待細胞貼壁后吸去培養(yǎng)基,加不含血清的DMEM培養(yǎng)液饑餓培養(yǎng)12 h后,換完全培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)24 h,每孔加5 mg/mL MTT 20 μL,孵育4 h后終止培養(yǎng),每孔加DMSO 150 μL,微振蕩10 min。選擇波長490 nm在酶標儀上檢測各孔吸光度(A)值。實驗重復3次,計算細胞增殖抑制率,腫瘤細胞增殖抑制率(%)=1-(實驗組A值/空白組A值)×100%。
1.6.6 RT-qPCR檢測小鼠結(jié)腸組織PI3K mRNA、Akt mRNA、mTOR mRNA、Bcl-2 mRNA、Bax mRNA表達 取小鼠病變結(jié)腸組織,試劑盒提取結(jié)腸組織總RNA,嚴格按照說明書步驟操作,測RNA濃度、純度,采用反轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA反轉(zhuǎn)錄為互補脫氧核糖核酸(complementary DNA,cDNA),根據(jù)2×SYBR Green Master Mix 10 μL,上下游引物各1 μL,模板cDNA 2 μL,雙蒸水7 μL,配制PCR反應(yīng)體系,上樣(3個平行孔)進行熒光定量PCR反應(yīng),程序:95 ℃預變性5 min,95 ℃變性30 s,60 ℃退火30 s,72 ℃延伸60 s,循環(huán)40次,以內(nèi)參基因β-actin Ct值計算目的基因相對表達量。采用DNAMAN軟件設(shè)計引物,序列見表1。
表1 引物序列
1.6.7 Western blotting法檢測小鼠結(jié)腸組織PI3K/Akt-mTOR通路相關(guān)分子及Bcl-2、Bax蛋白表達 提取小鼠病變結(jié)腸組織總蛋白,上樣進行蛋白凝膠電泳,轉(zhuǎn)膜,封閉,加PI3K、p-Akt、Akt、p-mTOR、mTOR、Bcl-2、Bax和GAPDH一抗孵育,洗膜,加HRP標記二抗孵育,洗膜,加顯影液于凝膠成像系統(tǒng)下曝光,光密度掃描儀檢測目的蛋白光密度,計算目的蛋白相對表達量。目的蛋白相對表達量=目的蛋白光密度/GAPDH光密度。
1.7 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計學分析,計量資料以()表示,多樣本比較采用單因素方差分析和SNK-q檢驗,兩樣本比較采用成組t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 各組小鼠一般情況及DAI評分變化 空白組小鼠飲水、進食量正常,反應(yīng)敏捷,體質(zhì)量隨時間增加,毛發(fā)光澤,大便成型、規(guī)律,活動自如,無小鼠死亡。模型組小鼠飲水、進食量明顯減少,精神萎靡、反應(yīng)遲鈍,體質(zhì)量減輕,毛發(fā)粗糙無光澤,大便稀軟出現(xiàn)膿血便,懶動。模型組中2只小鼠因嚴重便血死亡。與模型組比較,水飛薊賓組和參黛清腸湯低、中、高劑量組小鼠飲水、進食量、精神狀態(tài)、體質(zhì)量、毛發(fā)光澤、大便及活動度等均不同程度改善。水飛薊賓組灌胃時不慎死亡1只,參黛清腸湯低、中劑量組灌胃時各不慎死亡1只,參黛清腸湯高劑量組無小鼠死亡。
與空白組比較,模型組小鼠DAI評分明顯升高(P<0.05);與模型組比較,水飛薊賓組和參黛清腸湯低、中、高劑量組小鼠DAI評分均明顯降低(P<0.05),且參黛清腸湯的作用呈劑量依賴性;參黛清腸湯中劑量組小鼠DAI評分與水飛薊賓組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。(見表2)
表2 各組小鼠DAI 評分比較()
表2 各組小鼠DAI 評分比較()
注:與空白組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與水飛薊賓組比較,cP<0.05;與參黛清腸湯低劑量組比較,dP<0.05;與參黛清腸湯中劑量組比較,eP<0.05
2.2 各組小鼠結(jié)腸組織病理學變化情況 空白組小鼠結(jié)腸黏膜組織結(jié)構(gòu)完整,上皮細胞均勻飽滿,未見炎癥細胞浸潤和病變;模型組小鼠結(jié)腸黏膜上皮脫落,腺體萎縮,潰瘍大且數(shù)量多,上皮內(nèi)瘤變,部分出現(xiàn)浸潤癌;參黛清腸湯低劑量組小鼠結(jié)腸黏膜上皮結(jié)構(gòu)部分破壞,結(jié)腸黏膜充血腫脹,出現(xiàn)低度不典型增生、淋巴濾泡及少量癌變;水飛薊賓組和參黛清腸湯中劑量組小鼠結(jié)腸黏膜上皮結(jié)構(gòu)較完整,潰瘍數(shù)量較少,部分出現(xiàn)低度不典型增生、淋巴濾泡及癌變;參黛清腸湯高劑量組小鼠結(jié)腸黏膜上皮結(jié)構(gòu)較完整,潰瘍數(shù)量極少,部分出現(xiàn)低度不典型增生。(見圖1)
2.3 各組小鼠結(jié)腸組織細胞凋亡情況 與空白組比較,模型組小鼠結(jié)腸組織細胞凋亡數(shù)量明顯減少(P<0.05);與模型組比較,水飛薊賓組和參黛清腸湯低、中、高劑量組小鼠結(jié)腸組織細胞凋亡數(shù)量均明顯增多(P<0.05),且參黛清腸湯的作用呈劑量依賴性;參黛清腸湯中劑量組小鼠結(jié)腸組織細胞凋亡數(shù)量與水飛薊賓組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。(見表3、圖2)
表3 各組小鼠結(jié)腸組織細胞凋亡數(shù)量比較()
表3 各組小鼠結(jié)腸組織細胞凋亡數(shù)量比較()
注:與空白組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與水飛薊賓組比較,cP<0.05;與參黛清腸湯低劑量組比較,dP<0.05;與參黛清腸湯中劑量組比較,eP<0.05
2.4 各組小鼠結(jié)腸癌細胞增殖抑制率比較 與空白組比較,模型組小鼠結(jié)腸癌細胞增殖抑制率明顯降低(P<0.05);與模型組比較,水飛薊賓組和參黛清腸湯低、中、高劑量組小鼠結(jié)腸癌細胞增殖抑制率均明顯升高(P<0.05),且參黛清腸湯的作用呈劑量依賴性;參黛清腸湯中劑量組小鼠結(jié)腸癌細胞增殖抑制率與水飛薊賓組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。(見表4)
表4 各組小鼠結(jié)腸癌細胞增殖抑制率比較()
表4 各組小鼠結(jié)腸癌細胞增殖抑制率比較()
注:與模型組比較,aP<0.05;與水飛薊賓組比較,bP<0.05;與參黛清腸湯低劑量組比較,cP<0.05;與參黛清腸湯中劑量組比較,dP<0.05
2.5 各組小鼠結(jié)腸組織PI3K mRNA、Akt mRNA、mTOR mRNA、Bcl-2 mRNA、Bax mRNA相對表達量比較 與空白組比較,模型組小鼠結(jié)腸組織PI3K mRNA、Bcl-2 mRNA相對表達量均明顯升高(P<0.05),Bax mRNA相對表達量明顯降低(P<0.05);與模型組比較,水飛薊賓組和參黛清腸湯低、中、高劑量組小鼠結(jié)腸組織PI3K mRNA、Bcl-2 mRNA相對表達量均明顯降低(P<0.05),Bax mRNA相對表達量明顯升高(P<0.05),且參黛清腸湯的作用呈劑量依賴性;參黛清腸湯中劑量組PI3K mRNA、Bcl-2 mRNA、Bax mRNA相對表達量與水飛薊賓組比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。6組小鼠結(jié)腸組織Akt mRNA、mTOR mRNA相對表達量比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。(見表5)
表5 各組小鼠結(jié)腸組織PI3K mRNA、Akt mRNA、mTOR mRNA、Bcl-2 mRNA、Bax mRNA 相對表達量比較()
表5 各組小鼠結(jié)腸組織PI3K mRNA、Akt mRNA、mTOR mRNA、Bcl-2 mRNA、Bax mRNA 相對表達量比較()
注:與空白組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與水飛薊賓組比較,cP<0.05;與參黛清腸湯低劑量組比較,dP<0.05;與參黛清腸湯中劑量組比較,eP<0.05
2.6 各組小鼠結(jié)腸組織PI3K/Akt-mTOR通路相關(guān)分子及Bcl-2、Bax蛋白相對表達量比較 與空白組比較,模型組小鼠結(jié)腸組織PI3K、p-Akt、p-mTOR、Bcl-2蛋白相對表達量均明顯升高(P<0.05),Bax蛋白相對表達量明顯降低(P<0.05);與模型組比較,水飛薊賓組和參黛清腸湯低、中、高劑量組小鼠結(jié)腸組織PI3K、p-Akt、p-mTOR、Bcl-2蛋白相對表達量均明顯降低(P<0.05),Bax蛋白相對表達量均明顯升高(P<0.05),且參黛清腸湯的作用呈劑量依賴性;參黛清腸湯中劑量組小鼠結(jié)腸組織PI3K、p-Akt、p-mTOR、Bcl-2、Bax蛋白相對表達量與水飛薊賓組比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。6組小鼠結(jié)腸組織Akt、mTOR蛋白相對表達量比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。(見圖3、表6)
表6 各組小鼠結(jié)腸組織PI3K/Akt-mTOR 通路相關(guān)分子及Bcl-2、Bax 蛋白相對表達量比較()
表6 各組小鼠結(jié)腸組織PI3K/Akt-mTOR 通路相關(guān)分子及Bcl-2、Bax 蛋白相對表達量比較()
注:與空白組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與水飛薊賓組比較,cP<0.05;與參黛清腸湯低劑量組比較,dP<0.05;與參黛清腸湯中劑量組比較,eP<0.05
UC是UCAC發(fā)病的獨立危險因素之一[8]。UCAC發(fā)病機制復雜,目前尚未完全闡明。其發(fā)生過程涉及“炎癥-非典型增生-癌變”;腸黏膜抗炎癥細胞因子、促炎癥細胞因子分泌異常,引起腸黏膜免疫系統(tǒng)失衡;炎性因子刺激介導腸黏膜發(fā)生持續(xù)、慢性炎癥反應(yīng),損害腸道黏膜,導致“不典型增生”及“癌變”的發(fā)生。因此尋找高效、低毒的藥物治療UCAC具有重要的意義。
中醫(yī)學認為UCAC歸屬“痢疾”范疇,病機為穢濁之氣壅塞于腸,氣血搏結(jié)日久,致脈絡(luò)損傷,氣滯血瘀,氣血凝滯,腐敗化膿,耗脾損腎。氣、血、熱、濕、瘀、毒雍滯于腸道,形成癌毒。本病以脾腎虛為本,氣血熱濕瘀毒為標[9]。參黛清腸湯中青黛具有清熱解毒、涼血消斑、瀉火定驚之功效,白及具有收斂止血、消腫生肌之功效,黃柏具有清熱燥濕、瀉火除蒸、解毒療瘡之功效,兒茶具有活血止痛、收濕斂瘡、止血生肌之功效,黃連具有瀉火解毒、清熱燥濕之功效,地榆具有解毒斂瘡、涼血止血之功效。諸藥共奏清熱泄?jié)峤舛局В灾巍傲〖病敝尽,F(xiàn)代藥理學研究表明,青黛提取物可促進結(jié)腸黏膜成纖維細胞增殖、膠原積累,促進結(jié)腸潰瘍愈合,抑制腫瘤細胞惡性增殖,誘導細胞凋亡,發(fā)揮抗腫瘤作用[10-12];白及提取物可抑制機體炎癥水平,恢復機體免疫平衡,還可抑制癌細胞增殖,抑制裸鼠瘤質(zhì)量,具有抗腫瘤活性[13-14]。
水飛薊賓是一種多酚類黃酮素,具有抗氧化、肝臟保護等功效,對UC患者結(jié)腸黏膜炎癥具有顯著抑制作用。近年研究顯示,水飛薊賓可降低UCAC的發(fā)生率[15]。故本研究采用水飛薊賓作為陽性對照藥物。本研究采用“DSS+AOM”復合法制備UCAC小鼠模型,具有操作簡便、周期短、成瘤率高、模擬性好等優(yōu)點。造模期間,UCAC模型小鼠出現(xiàn)精神萎靡、大便稀溏、便血、體質(zhì)量下降、毛發(fā)無光澤、蜷縮喜臥等癥狀;造模結(jié)束后小鼠腫瘤發(fā)生率約60%,與既往報道相符[16]。UCAC小鼠經(jīng)水飛薊賓和低、中、高劑量參黛清腸湯干預后,小鼠飲水、攝食、精神狀態(tài)、毛發(fā)光澤、活動、大便等均不同程度改善,DAI評分降低,結(jié)腸黏膜組織病理損傷和癌變程度減輕。結(jié)果提示參黛清腸湯可以改善UCAC小鼠一般情況,減輕結(jié)腸黏膜組織損傷和癌變程度。
PI3K/Akt-mTOR信號通路是調(diào)控細胞生長、增殖、凋亡、自噬等生命活動的重要信號途徑之一,可通過影響下游信號效應(yīng)分子表達、活化狀態(tài)發(fā)揮促進細胞增殖、抑制細胞凋亡等關(guān)鍵作用。PI3K是磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol,PI)的重要激酶,可催化其產(chǎn)生磷酸肌醇三磷酸(PI3P),PI3P能與Akt結(jié)合并使其轉(zhuǎn)位至細胞質(zhì)膜;Akt被磷酸化激活后能通過直接、間接兩種途徑激活下游靶分子mTOR,經(jīng)系列信號轉(zhuǎn)導調(diào)控細胞生長[17]。Bcl-2是細胞凋亡抑制分子,Bax是細胞凋亡促進因子,兩者均為Akt下游效應(yīng)分子。因此PI3K/Akt-mTOR信號通路的激活、抑制可影響細胞凋亡相關(guān)因子Bcl-2、Bax等的表達[18]。DAI J H等[19]研究表明,AG1301可通過抑制PI3K/AKT/mTOR信號通路誘導胃癌細胞凋亡,發(fā)揮抗腫瘤作用。KIM J等[20]研究證實,艾蒿乙醇提取物可抑制PI3K/AKT/mTOR通路,誘導人肝癌細胞凋亡并抑制其生長、遷移和侵襲。本研究結(jié)果顯示,UCAC小鼠經(jīng)水飛薊賓和低、中、高劑量參黛清腸湯干預后,結(jié)腸組織細胞凋亡數(shù)量明顯增多,結(jié)腸癌細胞增殖抑制率明顯升高,結(jié)腸組織PI3K、Bcl-2的mRNA和蛋白表達下調(diào),p-Akt、p-mTOR蛋白表達下調(diào),Bax的mRNA和蛋白表達上調(diào)。結(jié)果提示參黛清腸湯可抑制PI3K表達及AKt、mTOR磷酸化激活,抑制PI3K/Akt-mTOR信號轉(zhuǎn)導,下調(diào)凋亡抑制因子Bcl-2表達,上調(diào)促凋亡因子Bax表達,從而促進UCAC小鼠結(jié)腸組織細胞凋亡,抑制癌細胞增殖。
綜上所述,參黛清腸湯可改善UCAC小鼠一般情況,減輕結(jié)腸黏膜組織損傷和癌變,促進結(jié)腸組織細胞凋亡,抑制結(jié)腸癌細胞增殖,發(fā)揮抗UCAC的作用。其機制可能與抑制小鼠結(jié)腸組織PI3K、Bcl-2表達和Akt、mTOR活化,促進Bax表達,抑制PI3K/Akt-mTOR信號通路有關(guān)。