收稿日期: 2024-09-13
网络出版日期: 2025-01-26
基金资助
国家自然科学基金青年基金资助项目(82303960);常州卫健委科技基金资助项目(QN202320);南京医科大学常州医学中心基础研究项目(CMCC202307)
Gypenosides LI down⁃regulates CPT1B through the pathway of lipid metabolism to inhibit the growth of colon cancer
Received date: 2024-09-13
Online published: 2025-01-26
目的 探讨绞股蓝皂苷LI（Gypenoside LI）通过调控脂质酸代谢通路中的关键酶——肉碱棕榈酰转移酶1B （CPT1B）来抑制结肠癌生长的作用机制。 方法 通过体外实验，采用不同浓度的Gypenoside LI干预结肠癌RKO和SW620细胞，并通过CCK-8法、细胞划痕实验、细胞克隆实验以及细胞活死染色等方法，全面评估了Gypenoside LI对细胞增殖、迁移及凋亡的影响。同时，利用人结肠癌组织微阵列芯片（TMA），结合多重荧光免疫组化技术，分析了CPT1B在结肠癌及癌旁组织中的表达情况。siRNA转染SW620细胞，运用荧光定量PCR（qPCR）和Western blot检测siRNA转染后的CPT1B的mRNA和蛋白表达水平。此外，通过体内实验建立了裸鼠结肠癌模型，探讨了Gypenoside LI对结肠癌生长的抑制作用。 结果 体外实验表明，Gypenoside LI能有效抑制RKO和SW620细胞的增殖和迁移（P < 0.05，P < 0.001），且呈现浓度和时间依赖性。此外，通过多重荧光免疫组化技术发现，CPT1B在结肠癌组织中的表达水平显著高于癌旁组织，而Gypenoside LI通过抑制CPT1B，促进ROS堆积（P < 0.001），体内实验进一步证实，Gypenoside LI能够抑制裸鼠结肠癌的生成，并降低CPT1B的表达（P < 0.001）。 结论 本研究揭示了Gypenoside LI通过下调CPT1B抑制结肠癌生长的机制，增加活性氧类（ROS）的堆积，引起脂肪酸氧化代谢的障碍，最终导致结肠癌细胞凋亡，这些发现为结肠癌的治疗提供了新的思路和潜在的药物靶点。
关键词： 绞股蓝皂苷LI; 肉碱棕榈酰转移酶1B; 结肠癌; 脂肪酸代谢; 药物靶点
朱文宇 , 张红卫 , 唐德才 , 陈芳园 , 蒋华 , 闵海燕 , 丁洁 . 绞股蓝皂苷LI通过代谢脂肪酸通路下调肉碱棕榈酰转移酶1B抑制结肠癌生长[J]. 实用医学杂志, 2025 , 41(2) : 162 -169 . DOI: 10.3969/j.issn.1006-5725.2025.02.002
Objective To elucidate the mechanism through which Gypenoside L inhibits the growth of colon cancer by modulating carnitine palmitoyltransferase 1B （CPT1B）， a pivotal enzyme in the fatty acid metabolism pathway. Methods Through in vitro experiments， various concentrations of Gypenoside LI LI were applied to intervene in colon cancer RKO and SW620 cells. The effects of Gypenoside LI on these cells were comprehensively evaluated using the CCK?8 assay， wound healing assay， colony formation assay， and live?dead cell staining， focusing on its impact on cell proliferation， migration， and apoptosis. Additionally， a human colon cancer tissue microarray （TMA） was utilized in conjunction with multiplex fluorescence immunohistochemistry to analyze the expression of CPT1B in colon cancer and adjacent tissues. SW620 cells were transfected with siRNA， and the mRNA and protein expression levels of CPT1B post?transfection were assessed using quantitative real?time PCR （qPCR） and Western blotting. Furthermore， an in vivo nude mouse colon cancer model was established to investigate the inhibitory effect of Gypenoside LI LI on colon cancer growth. Results In vitro experiments demonstrated that Gypenoside LI LI effectively inhibited the proliferation and migration of RKO and SW620 cells in a concentration? and time?dependent manner. Additionally， multiple fluorescence immunohistochemistry analyses revealed that the expression level of CPT1B in colon cancer tissues was significantly higher than that in adjacent non?tumor tissues. Gypenoside LI LI promoted ROS accumulation by inhibiting CPT1B expression. In vivo experiments further confirmed that Gypenoside LI LI could inhibit tumor formation in nude mice and reduce CPT1B expression. Conclusions This study elucidates the mechanism by which Gypenoside LI inhibits the growth of colon cancer cells. Specifically， it downregulates CPT1B， leading to increased accumulation of reactive oxygen species （ROS）， disruption of fatty acid oxidation metabolism， and ultimately inducing apoptosis in colon cancer cells. These findings offer valuable insights into colon cancer treatment， suggesting new therapeutic strategies and potential drug targets.
| 1 | SIEGEL R L， MILLER K D， SAUER A G，et al.Colorectal cancer statistics， 2020［J］.CA Cancer J Clin， 2020， 70（3）：145-164. doi:10.3322/caac.21601 |
| 2 | 国家卫生健康委员会医政司， 中华医学会肿瘤学分会. 国家卫健委中国结直肠癌诊疗规范（2023版）［J］. 中国实用外科杂志， 2023， 43（6）： 602-630. doi:10.19538/j.cjps.issn1005-2208.2023.06.02 |
| 3 | 中华医学会肿瘤学会结直肠肿瘤学组. 直肠癌外科手术切缘中国专家共识（2024版）［J］. 中华胃肠外科杂志， 2024， 27（6）：545-558. |
| 4 | 解园，靳语书，辛鑫，等. 肿瘤代谢相关治疗靶点及药物研究进展［J］.肿瘤学杂志， 2023， 29（9）：783-786. |
| 5 | 郑一帆，黄咏彤，张永成，等. 氨基酸代谢重编程在肿瘤细胞及肿瘤相关巨噬细胞极化中的作用研究进展［J］. 山东医药， 2023， 63（12）：111-114. |
| 6 | 陈惠，乔瑞，韩萌，等. 肿瘤中糖代谢重编程的研究进展［J］.宁夏医科大学学报， 2022， 44（11）：1170-1175. |
| 7 | LUO X， TU Z， CHEN H， et al. Blood lipids and risk of colon or rectal cancer： A Mendelian randomization study［J］. J Cancer Res Clin Oncol， 2021， 147（12）：3591-3599. doi:10.1007/s00432-021-03790-5 |
| 8 | RESEARCH AND PRACTICE G. Retracted： The Effect and Related Mechanism of Action of Astragalus Compatible with Curcumin against Colon Cancer Metastasis in Mice［J］. Gastroenterol Res Pract， 2023， 2023：9793254. doi:10.1155/2023/9793254 |
| 9 | WANG X， PAN S， CHEN L， et al. Sijunzi decoction enhances sensitivity of colon cancer cells to NK cell destruction by modulating P53 expression［J］. J Ethnopharmacol， 2024， 329：118115. doi:10.1016/j.jep.2024.118115 |
| 10 | SUN X， HONG Y， SHU Y， et al.The involvement of Parkin-dependent mitophagy in the anti-cancer activity of Ginsenoside［J］. J Ginseng Res， 2022， 46（2）：266-274. doi:10.1016/j.jgr.2021.06.009 |
| 11 | 李华，王捷虹. PI3K/Akt通路调控结直肠癌机制及中医药治疗研究进展［J］. 中国实验方剂学杂志， 2023，29（13）：254-263. |
| 12 | 陈宣，刘红宁，尚广彬，等. 养阴化瘀解毒方通过PI3K/Akt信号通路调控低氧环境下结肠癌细胞的自噬和凋亡［J］. 中国实验方剂学杂志， 2023，29（20）：45-53. |
| 13 | 南京中医药大学. 中药大辞典［M］. 上海： 上海科学技术出版社， 2006： 2459-2463. |
| 14 | 潘峰，刘迪，黄翠霞，等.绞股蓝皂甙的药理与临床研究［J］.现代中西医结合杂志， 2006， 15（5）：674-676. |
| 15 | YAN H， WANG X， NIU J， et al. Anti-cancer effect and the underlying mechanisms of gypenosides on human colorectal cancer SW-480 cells［J］. PLoS One， 2014， 9（4）：e95609. doi:10.1371/journal.pone.0095609 |
| 16 | ZU M L， DUAN Y， XIE J B， et al. Gypenoside LIarrests the cell cycle of breast cancer in G0/G1 phase by down-regulating E2F1［J］.J Ethnopharmacol， 2021，273：114017. doi:10.1016/j.jep.2021.114017 |
| 17 | LIU L， MO M， CHEN X， et al. Targeting inhibition of prognosis-related lipid metabolism genes including CYP19A1 enhances immunotherapeutic response in colon cancer［J］. J Exp Clin Cancer Res，2023，42（1）：85. doi:10.1186/s13046-023-02647-8 |
| 18 | JIANG C， LIU Y， WEN S， et al. In silico development and clinical validation of novel 8 gene signature based on lipid metabolism related genes in colon adenocarcinoma［J］. Pharmacol Res，2021，169：105644. doi:10.1016/j.phrs.2021.105644 |
| 19 | WANG Y， LU J， WANG F， et al. Inhibition of fatty acid catabolism augments the efficacy of oxaliplatin-based chemotherapy in gastrointestinal cancers［J］. Cancer Lett，2020，473：74-89. doi:10.1016/j.canlet.2019.12.036 |
| 20 | ABUDUREXITI M， ZHU W， WANG Y，et al. Targeting CPT1B as a potential therapeutic strategy in castration‐resistant and enzalutamide‐resistant prostate cancer［J］. Prostate， 2020， 80（12）：950-961. doi:10.1002/pros.24027 |
| 21 | MENENDEZ J A， LUOU R. Fatty acid synthase and the lipogenic phenotype in cancer pathogenesis［J］. Nat Rev Cancer，2007，7（10）：763-777. doi:10.1038/nrc2222 |
| 22 | XIONG X， WEN Y A， FAIRCHILD R， et al. Upregulation of CPT1A is essential for the tumor-promoting effect of adipocytes in colon cancer［J］. Cell Death Dis， 2020， 11 （9）： 736-736. doi:10.1038/s41419-020-02936-6 |
| 23 | CHAVES-FILHO A B， PEIXOTO A S， CASTRO é， et al. Futile cycle of β-oxidation and de novo lipogenesis are associated with essential fatty acids depletion in lipoatrophy ［J］. Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol， 2023， 1868 （3）： 159264. doi:10.1016/j.bbalip.2022.159264 |
| 24 | WANG Y N， ZENG Z L， LU J， et al. CPT1A-mediated fatty acid oxidation promotes colorectal cancer cell metastasis by inhibiting anoikis ［J］. Oncogene， 2018， 37 （46）： 6025-6040. doi:10.1038/s41388-018-0384-z |
| 25 | WENG L， TANG W S， WANG X， et al. Surplus fatty acid synthesis increases oxidative stress in adipocytes and lnduces lipodystrophy［J］. Nat Commun， 2024， 15 （1）： 133. doi:10.1038/s41467-023-44393-7 |
| 26 | SERENA C， FABIO C， PAMELA F D， et al. Adaptive antioxidant response to mitochondrial fatty acid oxidation determines the proliferative outcome of cancer cells［J］. Cancer Lett， 2023， 554：216010. doi:10.1016/j.canlet.2022.216010 |
| 27 | BULBUL A， SYLVANUS K， MUHAMMAD K， et al. Rg3 inhibits gemcitabine-induced lung cancer cell invasiveness through ROS-dependent， NF-κB- and HIF-1α-mediated downregulation of PTX3［J］. J Cell Physiol， 2019， 234（7）： 10680-10697. doi:10.1002/jcp.27731 |
| 28 | HEDIEH K， REZA M S， HOSSEIN M G， et al. Acetyl-L-Carnitine Attenuates Arsenic-Induced Oxidative Stress and Hippocampal Mitochondrial Dysfunction［J］. Biol Trace Elem Res， 2017， 184 （2）： 422-435. doi:10.1007/s12011-017-1210-0 |
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