基于转录组测序的半夏泻心汤抑制胃癌细胞增殖作用及机制研究

来源 :山东中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:soy_chen
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目的探究半夏泻心汤含药血清抑制胃癌细胞MGC-803增殖效果及作用机制。方法①对Wistar大鼠进行半夏泻心汤水煎液、卡培他滨悬浊液、生理盐水灌胃一周后取血清。②CCK-8实验:使用CCK-8方法检测经半夏泻心汤含药血清、卡培他滨含药血清、空白大鼠血清干预后的胃癌细胞MGC-803增殖活性变化。同时通过CCK-8实验结果对转录组测序所使用的药物浓度进行筛选。③转录组测序:基于CCK-8实验结果所得出的最佳浓度给药,使用半夏泻心汤含药血清与大鼠空白血清分别干预MGC-803与正常胃细胞GES-1,半夏泻心汤含药血清干预MGC-803为中药组,空白大鼠血清干预MGC-803为模型组,空白大鼠血清干预GES-1为空白组,半夏泻心汤含药血清干预GES-1为空白中药组,对以上4组采用第二代测序技术进行转录组检测,观察lncRNA、miRNA和mRNA的表达差异变化,根据P值(P≤0.05)和差异倍数(|log2FC| ≥ 1)进行初次筛选,并预测三者之间的竞争性内源RNA(ceRNA)关系。挑选在模型组内高表达且给药后低表达RNA,和在模型组内低表达给药后高表达RNA,称之为显著表达RNA。④对显著表达的RNA进行文献检索,注释其与胃癌相关的表型与功能。⑤对显著表达的mRNA进行PPI网络拓扑分析、GO和KEGG富集分析。结果①CCK-8结果显示,半夏泻心汤含药血清干预胃癌细胞MGC-803,在24h,中、高剂量半夏泻心汤组OD值低于空白组(P<0.05、P<0.001),阳性药组OD值低于空白组(P<0.01);在48h,低、中、高剂量半夏泻心汤组OD值低于空白组(P<0.01、P<0.001、P<0.001),阳性药组OD值低于空白组(P<0.001)。②经转录组测序分析后,lncRNA结果显示,显著表达的lncRNA 59个,其中包括lncRNA 有 PURPL、NEAT1、LOXL1-AS1、SNHG11、SNHG16 等;miRNA 结果显示,显著表达的 miRNA29 个,其中包括 miR-223-3p、miR-409-3p、miR-4521 等;mRNA结果显示,显著表达的mRNA 276个,其中包括EGF、AGR2、LCN2、ARNT2、DKK1等。③对ceRNA预测结果显示,得到负相关miRNA-lncRNA 735条,负相关miRNA-mRNA 1320条,正相关的mRNA-lncRNA 67352条。其中包括EGF-LOC105369194-miR-4521、IL7R-XR001740443.1-miR-124-3p 等。④KEGG 富集结果显示,半夏泻心汤可以参与PI3K/AKT信号通路、TNF信号通路、癌症中的转录失调、MAPK信号通路、内质网中的蛋白质加工等通路的调控。⑤GO富集分析显示,生物进程涉及内质网中的蛋白质折叠、上皮层和内胚层的形成发育等,细胞成分包括内质网、高尔基体等,分子功能涉及生长因子、错误折叠蛋白结合等。⑥对具有显著表达的mRNA进行PPI网络拓扑分析后筛选获得EGF、HSPA5、PDIA4、HSP90B1、DNAJB11、DNAJC3、ACTB、CCL2 等 32 个关键 mRNA。结论①半夏泻心汤对胃癌细胞MGC-803具有抑制增殖活性作用,具有时间和浓度依赖性。②对显著表达的RNA进行分析:半夏泻心汤可能抑制胃癌细胞增殖、分化、迁移、侵袭、上皮细胞-间充质转化,诱导细胞凋亡,并干预PI3K/AKT、Wnt/β-catenin、JAK2/STAT3等信号通路中关键因子的表达。③通过对ceRNA的预测与分析,BXD含药血清可以干预胃癌细胞MGC-803中miRNA、lncRNA、mRNA的表达变化,其3者之间又可以形成RNA网络,干预胃癌的进程。④通过对显著表达的mRNA KEGG分析,半夏泻心汤可能通过调节PI3K/AKT信号通路中的关键蛋白表达,降低胃癌细胞的生长活性和粘附作用从而起到治疗胃癌的作用。⑤通过对显著表达的mRNA GO分析,半夏泻心汤对MGC-803的干预作用主要体现在调节铁离子结合、纤维蛋白连接、细胞生长因子、酶的活性与凝血机制,纠正或降解错误蛋白折叠。⑥通过对mRNA的PPI网络拓扑分析,得到该网络中协同度较高的基因:EGF、HSPA5、PDIA4、vWF、IL-7R,在胃癌中,EGF促进细胞有丝分裂,HSPA5促进形成错误蛋白折叠,PDIA4在形成错误蛋白折叠的同时参与调节氧化还原状态,半夏泻心汤可以抑制上述分子表达;vWF参与凝血,IL-7R调节免疫,半夏泻心汤可以上调vWF与IL-7R表达。综上,半夏泻心汤可能通过抑制有丝分裂、纠正错误蛋白折叠、调节蛋白氧化还原状态、调节免疫与凝血系统,降低胃癌细胞的生长活性和粘附作用,从而抑制胃癌细胞的增殖、分化与转移。
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