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Mechanism of evodiamine inducing cell cycle arrest and apoptosis in human erythroleukemia K562 cells through inhibiting histone deacetylase 6

吴茱萸碱抑制HDAC6促进人白血病K562细胞周期阻滞和凋亡的机制研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 17期 2016年 9月

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• 药理与临床 •
吴茱萸碱抑制HDAC6促进人白血病K562细胞周期阻滞和凋亡的机制研究
袁 龙 1, 3,陈 益 1,刘泽洪 1,王 芬 1,李科琼 4,李 静 1*,陈地龙 1, 2*
1. 重庆医科大学 干细胞与组织工程研究室,重庆 400016
2. 三峡医药高等专科学校,重庆 402120
3. 重庆医科大学护理学院,重庆 400016
4. 重庆医科大学公共卫生与管理学院,重庆 400016
摘 要:目的 探讨吴茱萸碱通过抑制组蛋白去乙酰化酶 6(HDAC6)促进人白血病K562细胞周期阻滞以及凋亡的机制。
方法 采用 CCK-8法检测吴茱萸碱对 K562 细胞增殖的影响;流式细胞术检测 K562 细胞周期和凋亡;化学比色法检测 K562
细胞HDAC6活性;Western blotting法检测K562细胞中HDAC6、Cyclin D1、CDK4、Bcl-2、Bax、Cleaved Caspase-3、ERK、
p-ERK、p38和 p-p38蛋白的表达。结果 CCK-8法结果提示,吴茱萸碱在一定浓度范围内(1~16 μmol/L)可以有效抑制 K562
细胞增殖,并呈时间和浓度依赖性;流式细胞术结果显示,吴茱萸碱可将K562的细胞周期阻滞于 G0/G1期;2、4、8 μmol/L 吴
茱萸碱诱导K562细胞 48 h后,其凋亡率分别为(11.47±1.05)%、(12.77±0.79)%和(18.58±1.37)%,与对照组(2.79±
1.01)%相比差异显著(P<0.01);化学比色法结果显示,吴茱萸碱能有效抑制 HDAC6的活性;Western blotting结果显示,
吴茱萸碱能上调 Bax、Cleaved Caspase-3、p38和 p-p38蛋白的表达,下调 CDK4、Cyclin D1、Bcl-2、HDAC6、ERK和 p-ERK
蛋白的表达。结论 吴茱萸碱可能是通过抑制 HDAC6 的活性,激活 MAPK 信号通路,进而上调促凋亡蛋白的表达,下调
周期蛋白的表达,从而抑制 K562细胞的增殖,诱导细胞周期阻滞和凋亡。
关键词:吴茱萸碱;白血病;组蛋白去乙酰化酶 6;细胞凋亡;细胞周期
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2016)17 - 3044 - 07
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.17.014
Mechanism of evodiamine inducing cell cycle arrest and apoptosis in human
erythroleukemia K562 cells through inhibiting histone deacetylase 6
YUAN Long
1, 3
, CHEN Yi
1
, LIU Ze-hong
1
, WANG Fen
1
, LI Ke-qiong
4
, LI Jing
1
, CHEN Di-long
1, 2

1. Laboratory of Stem Cell and Tissue Engineering, Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China
2. Chongqing Three Gorges Medical College, Chongqing 404120, China
3. College of Nursing, Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China
4. School of Public Health and Management, Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China
Abstract: Objective To explore the mechanism of evodiamine (Evo) inducing cell cycle arrest and apoptosis in K562 cells. Methods
The effect of Evo on proliferation of K562 cells was measured by Cell Counting Kit-8 assay (CCK-8 assay), and cell cycle distribution
and apoptosis were determined by flow cytometry (FCM). Chemical colorimetry assay was used to examine the activity of histone
modification enzymes. The expression levels of histone deacetylase 6 (HDAC6), Cyclin D1, CDK4, Bcl-2, Bax, Cleaved Caspase-3,
ERK, p-ERK, p38, and p-p38 proteins were ascertained by Western blotting. Results The proliferation of K562 cells was inhibited by
Evo (1—16 μmol/L) in a dose- and time-dependent manner. FCM analyses revealed that Evo induced cell-cycle arrest in G0/G1 phase
in K562 cells. The apoptosis rates of K562 cells were (11.47 ± 1.05)%, (12.77 ± 0.79)%, and (18.58 ± 1.37)% respectively after
induced by Evo with different concentration (2, 4, and 8 μmol/L), which showed statistically significant difference compared with the

收稿日期:2016-01-23
基金项目:国家自然科学基金资助项目(31271368);重庆市渝中区科技计划项目(20140123)
作者简介:袁 龙(1973—),男,硕士,研究方向为中药药理学。Tel: 13638398907 E-mail: 154542801@qq.com
*通信作者 陈地龙(1971—),男,博士,研究员,研究方向为中药药理学。Tel: 13908351026 E-mail: xinmengyuandlc@163.com
李 静(1973—),女,博士,副教授,研究方向为中药药理学。Tel: 13370762980 E-mail: 569258455@qq.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 17期 2016年 9月

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control group (2.79 ± 1.01)% (P < 0.01). The activity of HDACs was reduced after treated with Evo (2, 4, and 8 μmol/L). Western
blotting assay showed that the expression of Bax, Cleaved Caspase-3, p38, and p-p38 proteins increased, while CDK4, Cyclin D1,
Bcl-2, HDAC6, ERK, and p-ERK proteins down-reguation after induced by Evo. Conclusion Evo can induce cell cycle arrest and
apoptosis in K562 cells through the inhibition of HDAC6.
Key words: evodiamine; leukemia; histone deacetylase 6; apoptosis; cell cycle

白血病是一种常见的血液系统恶性肿瘤,据统
计,白血病已经占据我国肿瘤性疾病的第 6 位[1]。
目前,白血病的治疗以化疗为主,然而,化疗是一
种不可避免的损伤性治疗方法,竭力探索损伤较小
的治疗白血病的新方法,是临床研究的热点。近年
来研究表明,中药不仅可以减轻化疗的副作用,还
可以延长甚至阻止白血病的复发;研究还表明,中
药可以逆转包括白血病在内的多种肿瘤的多药耐
药和预防相关并发症[2-4]。
吴茱萸碱(evodiamine,Evo)是从吴茱萸中提
取出来的活性生物碱之一,具有降血压、降血糖、
镇痛、减肥、抗肿瘤等多种生物学效应[5]。已有文
献报道[6],吴茱萸碱可以明显抑制人宫颈癌 HeLa,
人前列腺癌 PC-3,人黑色素瘤 A375-S2、LNCaP,
人急性白血病 CCRF-CEM和人胃癌 MGC803等细
胞系的增殖和诱导细胞凋亡,但吴茱萸碱抗肿瘤的
具体作用机制尚不清楚。
组蛋白乙酰化调控基因的转录和表达,涉及细
胞内多种生理病理过程。组蛋白去乙酰化酶(histone
deacetylases,HDACs)是组蛋白乙酰化平衡的关键
酶之一,其催化组蛋白的去乙酰化作用,从而抑制
体内包括抑癌基因在内的多种基因的转录[7]。大量
研究表明,抑制 HDACs 可以导致多种肿瘤细胞的
增殖抑制,也能促进细胞凋亡,HDACs 已经成为
潜在肿瘤治疗的靶点[8-9]。本研究以白血病 K562细
胞株为研究对象,探讨吴茱萸碱对 K562 细胞
HDACs 活性的影响和诱导白血病细胞凋亡的可能
机制,为吴茱萸碱的临床应用以及白血病的治疗提
供新的思路和实验依据。
1 材料
1.1 细胞株
人白血病 K562 细胞株受赠于重庆医科大学检
验系,由本实验室保存。
1.2 药品与试剂
吴茱萸碱购自南京泽朗药物科技有限公司(质
量分数 98%,批号 ZL20131015)。细胞胞浆胞核蛋
白提取试剂盒、HDAC 检测试剂盒购自美国
BioVision 公司;PVDF 膜和 ECL 发光液购自美国
Millpore 公司;RPMI 1640 培养基购自美国 Gibco
公司;胎牛血清购自以色列 Bioind公司;甘氨酸、
Trisbase、SDS 购自美国 Genview 公司;Histone
Deacetylase Antibody Sampler Kit 购自美国 Cell
Signaling Technology 公司;Cleaved Caspase-3、
β-actin单克隆抗体、辣根过氧化物酶标记山羊抗小
鼠和山羊抗兔 IgG二抗购于碧云天生物技术研究所。
1.3 仪器
MCV-B161S(T)超净工作台(Sanyo);CKX41
倒置显微镜(Olympus);BS124S 型电子天平
(Sartorius);3K15低温离心机(Sigma);1510酶标
仪(Thermo),043BR42402垂直电泳仪(Bio-RAD),
ChemiDocXRS化学发光成像系统(Bio-RAD);3111
二氧化碳培养箱(Thermo)。
2 方法
2.1 细胞培养
取对数生长期K562细胞以 6×108个/L的细胞
数接种于含 10%胎牛血清的 RPMI 1640培养液,在
37 ℃、5% CO2饱和湿度下常规培养,每 2~3 d换
液传代。
2.2 吴茱萸碱的配制
取 DMSO 将吴茱萸碱充分溶解,配制成 100
μmol/L的储备液。实验前用 RPMI 1640完全培养液
(含 10%胎牛血清)稀释成所需浓度(DMSO 终体
积分数<0.1%)。
2.3 CCK-8法检测 K562细胞的增殖
取对数生长期的 K562 细胞,调整浓度为 1×
10
8个/L,接种于 96孔板,每孔 200 μL。设对照组:
加入终体积分数 0.1%的 DMSO;药物组:加入终
浓度为 1、2、4、8、16 μmol/L的吴茱萸碱;本底
对照组:加入等量培养基;每组分别设 5个复孔。
吴茱萸碱分别诱导 24、48、72 h后,每孔加入 10 μL
CCK-8工作液,轻轻震荡使之混匀,于 37 ℃、5%
CO2饱和湿度下继续培养 2 h。在 450 nm波长处检
测各孔吸光度(A)值,并计算细胞增殖抑制率和
各时间点的半数抑制浓度(IC50),根据 IC50确定药
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物最适作用浓度和时间,实验重复 3次。
增殖抑制率=(A 对照组-A 药物组)/(A 对照组-A 本底对照组)
2.4 流式细胞仪检测 K562细胞周期和早期凋亡
取对数生长期的 K562 细胞种植于 6孔板,每
孔总体积为 3 mL,细胞密度为 1×108/L。实验分组:
对照组加入终体积分数为 0.1%的 DMSO;药物组
分别加入终浓度为 2、4、8 μmol/L的吴茱萸碱。作
用 K562细胞 48 h后,收集各组细胞,用预冷 0.01
mol/L PBS(pH 7.2)漂洗 2次,75%冷乙醇 4 ℃固
定过夜。检测前去除固定液,加入碘化丙啶(PI)
和 Annexin V-FITC,于 4 ℃染色处理 30 min,每组
样本取 3×104个细胞上流式细胞仪检测。采用 Cell
Quest 软件分析得出细胞周期各时相比例和细胞早
期凋亡率。实验重复 3次。
2.5 化学比色法检测 K562细胞 HDACs活性
细胞接种及分组方法同“2.4”项,吴茱萸碱诱
导 6 h(作用 6 h,HDACs活性已经有明显变化。)
后收集细胞。预冷 0.01 mol/L PBS(pH 7.2)漂洗 2
次,按照细胞胞浆胞核蛋白提取试剂盒说明书提取
核蛋白;按照 HDAC检测试剂盒说明书测定 A值。
实验重复 3次。
2.6 Western bloting法检测 K562细胞 HDAC6、
Cyclin D1、CDK4、Bcl-2、Bax、Cleaved Caspase-3、
ERK、p-ERK、p38、p-p38蛋白表达
细胞接种及分组方法同“2.4”项,吴茱萸碱诱
导 48 h后,收集各组细胞,预冷 0.01 mol/L PBS(pH
7.2)漂洗细胞 2 次,RIPA 全细胞蛋白液提取全细
胞蛋白,BCA法检测蛋白浓度。取 50 μg待测蛋白
样品,进行 SDS-PAGE,电转移至 PVDF膜,50 g/L
脱脂奶粉室温封闭 2 h,分别加入 1∶2 000稀释的兔
抗人HDAC6 mAb和 1∶1 000稀释的兔抗人Cyclin
D1抗体、兔抗人 CDK4抗体、兔抗人 ERK抗体、
兔抗人 p-p38抗体、兔抗人 Bax抗体、兔抗人 Bcl-2
抗体、兔抗人 Cleaved Caspase-3 抗体、小鼠抗人
p-ERK mAb、小鼠抗人 p38 mAb、小鼠抗人 β-actin
mAb,4 ℃孵育过夜;用 TBST漂洗后,分别加入
稀释度为 1∶1 000 的辣根过氧化物酶标记的山羊
抗兔 IgG(H+L)和辣根过氧化物酶标记山羊抗小
鼠 IgG(H+L),室温孵育 2 h,经 TBST漂洗,最
后用显色剂 ECL化学发光,图像分析软件 Quantity
One 定量分析特定条带的 A 值,并以目的条带与
β-actin 的 A 值的比值作为目的蛋白的相对表达水
平。实验重复 3次。
2.7 统计学处理
使用 SPSS 22.0软件进行统计分析,所有数据
用 ±x s表示,多组均数间比较用两因素和单因素方
差分析。
3 结果
3.1 对 K562细胞增殖的影响
CCK-8 法结果显示,给予吴茱萸碱(1~16
μmol/L)后 K562 细胞的增殖受到抑制,且呈剂量
和时间依赖性,与对照组比较,差异显著(P<0.01)。
结果见图 1,吴茱萸碱作用 K562细胞 24、48和 72
h 的 IC50分别为(12.03±0.85)、(7.09±0.11)、(6.47±
0.05)μmol/L。作用 48 h时的 IC50为(7.09±0.11)
μmol/L,故选取与之接近的 8 μmol/L作为后续实验
浓度的阈值。



与对照组比较:**P<0.01,下同
**P < 0.01 vs control group, same as below
图 1 吴茱萸碱对K562细胞的增殖抑制作用 ( x±s, n = 5)
Fig. 1 Effect of Evo on proliferation of K562 cells
( x±s, n = 5)
3.2 对 K562细胞周期及相关蛋白表达的影响
不同浓度(2、4、8 μmol/L)吴茱萸碱作用 K562
细胞 48 h后,流式细胞仪检测结果显示,随着吴茱
萸碱浓度的增加,G0/G1期细胞比例逐渐增加,分别
为(39.37±1.15)%、(54.25±1.62)%、(67.77±
1.43)%,与对照组(19.80±1.52)%相比,差异显
著(P<0.01),见图 2。Western bloting结果显示,
随着吴茱萸碱浓度的升高,与细胞周期相关的
CDK4和 Cyclin D1蛋白表达下调,与对照组比较,
差异显著(P<0.05),见图 3。
3.3 对K562细胞凋亡及凋亡相关蛋白表达的影响
不同浓度(2、4、8 μmol/L)吴茱萸碱作用 K562
细胞 48 h后,流式细胞仪检测结果显示,随着吴茱





/%


72 h

48 h






24 h
** **
**
**
**
**
**
** **
**
**
**
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
吴茱萸碱/(μmol·L−1)
100
80
60
40
20
0
**
**
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图 2 吴茱萸碱对 K562细胞周期的影响 ( x±s, n = 3)
Fig. 2 Effect of Evo on cell cycle of K562 cells ( x±s, n = 3)


与对照组比较:*P<0.05,下同
*P < 0.05 vs control group, same as below
图 3 吴茱萸碱对 K562细胞 CDK4和 Cyclin D1蛋白表达的影响 ( x±s, n = 3)
Fig. 3 Effect of Evo on CDK4 and Cyclin D1 protein expression in K562 cells ( x±s, n = 3)
碱浓度的增加,K562细胞的早期凋亡率逐渐升高,
其凋亡率分别为(11.47±1.05)%、(12.77±0.79)%、
(18.58±1.37)%,与对照组(2.79±1.01)%相比,
差异显著(P<0.01),见图 4。Western bloting结果
显示,促凋亡蛋白 Bax和 Cleaved Caspase-3蛋白表
达上调;凋亡抑制蛋白 Bcl-2 的表达下调,与对照
组相比,差异显著(P<0.01),见图 5。
3.4 对 K562细胞的 HDACs活性及 HDAC6蛋白
表达的影响
图 6结果表明,不同浓度(2、4、8 μmol/L)吴


图 4 吴茱萸碱对 K562细胞早期凋亡的影响 ( x±s, n = 3)
Fig. 4 Effect of Evo on early apoptosis of K562 cells ( x±s, n = 3)

200
150
100
50
0

800
600
400
200
0





400
320
240
160
80
0


800
600
400
200
0
0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100
PI
对照 吴茱萸碱
2 μmol·L−1
吴茱萸碱
4 μmol·L−1
吴茱萸碱
8 μmol·L−1






/%

100
90
60
30
0
对照 2 4 8
吴茱萸碱/(μmol·L−1)
G0/G1 S G2/M
**
**
**
对照 2 4 8
吴茱萸碱/(μmol·L−1)
对照
吴茱萸碱2 μmol·L−1
吴茱萸碱4 μmol·L−1
吴茱萸碱8 μmol·L−1

CDK4



Cyclin D1



β-actin
*
*
CDK4 Cyclin D1
5
4
3
2
1
0









对照 2 4 8
吴茱萸碱/(μmol·L−1)
10
4

10
3
10
2

10
1
10
0


10
4

10
3
10
2

10
1
10
0

P
I
对照 吴茱萸碱 2 μmol·L−1
10
0
10
1
10
2
10
3
10
4
10
0
10
1
10
2
10
3
10
4

Annexin V−FTTC
10
0
10
1
10
2
10
3
10
4
10
0
10
1
10
2
10
3
10
4

吴茱萸碱 4 μmol·L−1 吴茱萸碱 8 μmol·L−1




/%

10
4

10
3
10
2

10
1
10
0


10
4

10
3
10
2

10
1
10
0

25

20

15

10

5

0
**
**
**
0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100
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图 5 吴茱萸碱对 K562细胞 Bcl-2、Bax和 Cleaved Caspase-3蛋白表达的影响 ( x±s, n = 3)
Fig. 5 Effect of Evo on expression of Bcl-2, Bax, and Cleaved Caspase-3 protein in K562 cells ( x±s, n = 3)



图6 吴茱萸碱对K562细胞HDACs活性的影响 ( x±s, n = 3)
Fig. 6 Effect of Evo on activity of HDACs in K562 cells
( x±s, n = 3)
茱萸碱作用 K562细胞 6 h,随着吴茱萸碱浓度的增
加,HDACs 活性降低,与对照组相比,差异显著
(P<0.05、0.01)。Western bloting结果显示,随着
吴茱萸碱浓度的增加,HDAC6蛋白表达逐渐降低,
与对照组相比,4、8 μmol/L 吴茱萸碱组差异显著
(P<0.01),2 μmol/L组没有统计学意义,见图 7。
3.5 对 K562细胞 ERK、p-ERK、p38、p-p38蛋
白表达的影响
不同浓度(2、4、8 μmol/L)吴茱萸碱作用 K562
细胞 48 h,Western bloting结果显示,随着吴茱萸碱
浓度的增加,p38和 p-p38表达升高,ERK和 p-ERK
的表达下调,与对照组相比,差异显著(P<0.05、
0.01),见图 8。


图 7 吴茱萸碱对 K562 细胞 HDAC6 蛋白表达的影响
( x±s, n = 3)
Fig. 7 Effect of Evo on expression of HDAC6 protein
in K562 cells ( x±s, n = 3)


图 8 吴茱萸碱对 ERK、p-ERK、p38和 p-p38蛋白表达的影响 ( x±s, n = 3)
Fig. 8 Effect of Evo on expression of ERK, p-ERK, p38, and p-p38 protein in K562 cells ( x±s, n = 3)
Bcl-2


Bax

Cleaved Caspase-3

β-actin
对照 2 4 8
吴茱萸碱/(μmol·L−1) Bcl-2 Bax Caspase-3
对照
吴茱萸碱2 μmol·L−1
吴茱萸碱4 μmol·L−1
吴茱萸碱8 μmol·L−1
** ** **
**
**
**
**
**
0.3


0.2


0.1


0.0






对照 2 4 8
吴茱萸碱/(μmol·L−1)
0.20


0.15


0.10


0.05


0.00
A


**
**
*
HDAC6

β-actin
对照
吴茱萸碱 2 μmol·L−1
吴茱萸碱 4 μmol·L−1
吴茱萸碱 8 μmol·L−1
4


3


2


1


0
H
D
A
C
6






**
**
对照 2 4 8
吴茱萸碱/(μmol·L−1)
对照 吴茱萸碱 4 μmol·L−1
吴茱萸碱 2 μmol·L−1 吴茱萸碱 8 μmol·L−1
0.15



0.10



0.05



0.00







ERK

p-ERK

p38

p-p38

β-actin
对照 2 4 8
吴茱萸碱/(μmol·L−1) ERK p-ERK p38 p-p38
** **
**
**
**
** **
*
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4 讨论
吴茱萸作为一种传统中药广泛应用于中医临
床,其味辛、苦,性热;具有散寒止痛、降逆止呕、
助阳止泻之功。吴茱萸碱是吴茱萸的主要成分,近
年来众多细胞实验和动物实验均证实其有较强的
抗肿瘤活性[10]。本研究采用 CCK-8 法检测吴茱萸
碱对人白血病 K562 细胞增殖的影响,结果表明吴
茱萸碱对人白血病 K562 细胞有较强的杀伤作用,
能有效抑制 K562细胞的增殖,且药物起效浓度低,
呈时间和浓度依赖性。
细胞周期中有 2 个重要的调控点:G1/S 和
G2/M,当 G1期中的正调节因子达到一定程度时,
周期才能越过 G1/S交界点以继续细胞周期进程,否
则,细胞周期阻滞在G0/G1期[11]。Cyclin D1与CDK4
在 G1 期互相结合成复合物,有利于细胞周期越过
G1/S点,促进细胞周期进程。本研究实验结果显示,
吴茱萸碱阻滞 K562 细胞周期于 G0/G1期,同时,
Cyclin D1 和 CDK4 蛋白的表达均下调。细胞外信
号调节激酶(ERK)是丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)
信号转导通路的关键分子之一,涉及细胞生长、发
育及分化等多种生物学效应[12]。研究报道,ERK对
细胞周期的进程具有正调节作用,用 ERK 阻滞剂
抑制 ERK的活化,可以抑制细胞周期的调控[13-14]。
本研究证明,吴茱萸碱诱导 K562后,ERK蛋白的
表达下调,p-ERK的表达也下调,变化有统计学意
义(P<0.05、0.01)。推测,吴茱萸碱是通过抑制
ERK的活性阻滞 K562细胞周期。
Bcl-2和 Bax分别具有抑制和促进凋亡的作用,
两者在细胞内以同源二聚体存在,也可以形成异源
二聚体,当 Bcl-2不足,Bax过量时,Bax/Bax的同
源二聚体占优势,促进细胞凋亡[15]。Caspases家族
是哺乳动物细胞凋亡的启动者和执行者,其中
Caspase-3 是 Caspases 级联“瀑布”下游最关键的
凋亡蛋白酶。Bax 蛋白作为线粒体膜上离子通道的
组成成分,使细胞色素 C得以穿过线粒体膜,激活
Caspase-9,并进一步激活 Caspase-3,导致细胞凋
亡[16]。Western blotting结果显示,吴茱萸碱能抑制
K562细胞 Bcl-2蛋白的表达,上调促凋亡蛋白 Bax
的表达,同时 Caspase-3 被激活,说明吴茱萸碱能
调控 K562细胞凋亡相关蛋白,并激活 Caspases家
族,促进细胞凋亡。
p38 MAPK信号通路是MAPK蛋白激酶家族的
主要成员之一,定位于细胞质,当受到外界刺激激
活后,转位到细胞核。细胞外多种应激原都可引起
细胞内蛋白激酶的连锁反应,从而影响细胞的基因
转录、蛋白合成和促进细胞凋亡等生物效应[17]。目
前普遍认为,p38 MAPK 通过多种途径调控细胞凋
亡,比如增强 c-myc基因的转录水平、磷酸化 p53、
参与 Fas/FasL介导的凋亡、激活 c-jun和 c-fos以及
刺激 Bax 流入线粒体而导致细胞凋亡等。本实验研
究证实,在 K562中,吴茱萸碱可以激活 p38,导致
p38磷酸化,p38的磷酸化进一步导致细胞发生凋亡。
组蛋白乙酰化修饰是由组蛋白乙酰化酶
(histone acetyltransferases,HATs)和 HDACs共同
调节[18]。HATs 调节组蛋白乙酰化,使核小体结构
松弛,增强翻译活性;HDACs 调节组蛋白去乙酰
化,使染色体聚集,抑制翻译[19]。组蛋白乙酰化和
去乙酰化的共同作用是基因表达调控的重要推动
力[20]。研究证实,HDACs 的过表达可以导致肿瘤
的发生发展,并且在许多肿瘤中已经发现存在
HDACs的过表达[21-22]。因此,HDACs是一个潜在
的肿瘤治疗靶点[2]。本研究证明,吴茱萸碱能有效
抑制 HDACs的活性,并下调 HDAC6蛋白的表达。
推测,吴茱萸碱可能是抑制白血病 K562 细胞中
HDAC6 的表达,从而发挥其抗肿瘤作用。研究发
现 HDAC6可参与肿瘤的一些信号通路的调控,比
如 Ras/MAPK信号通路,实验中发现,随着吴茱萸
碱浓度的增加,p38和 p-p38的表达升高,ERK和
p-ERK的表达则下调,与对照组相比,其改变具有
统计学意义。因此,吴茱萸碱诱导 K562 细胞周期
阻滞和凋亡,可能通过抑制 HDAC6的活性,激活
MAPK信号通路,进而上调促凋亡蛋白的表达,抑
制周期蛋白的表达来实现的。
综上所述,吴茱萸碱能有效抑制 K562 细胞的
增殖,阻滞细胞周期,诱导细胞凋亡。其可能的机
制是吴茱萸碱通过抑制 HDAC6的表达,上调 p38,
最终活化 Caspase-3,引起 K562细胞凋亡;HDAC6
表达的抑制,还可能下调 ERK 表达,引起细胞周
期的阻滞。
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