丁香活性组分抑制PI3K/Akt/mTOR通路诱导人结肠癌HCT116细胞凋亡的研究

筛选丁香活性组分(active fraction from clove,AFC)对人结肠癌细胞敏感的细胞株,研究AFC对其增殖、凋亡及PI3K/Akt/mTOR(phosphoinositide 3-kinase/Akt/mechanistic target of rapamycin pathway)信号通路的影响,揭示AFC诱导人结肠癌细胞凋亡的分子机制.实验采用CCK-8法检测不同浓度的AFC的细胞毒作用;采用Hoechst 33258荧光染色、AnnexinV-FITC/PI双染法检测AFC诱导细胞凋亡的发生;Western blot法检测AFC单独或AFC联合IGF-Ⅰ(insulin-like growth factor-Ⅰ)作用于细胞后,凋亡相关蛋白caspase-3,caspase-9,PARP(poly ADP-ribose polymerase)以及PI3K/Akt/mTOR信号通路PI3K,p-PI3K,Akt,p-Akt,mTOR和p-mTOR蛋白表达情况.结果 显示,AFC抑制作用最明显的是人结肠癌HCT116细胞,最佳作用时间为48 h;AFC处理HCT116细胞后,剂量依赖性地出现典型的细胞凋亡特征,如核染色质浓缩、核碎裂、凋亡小体的出现等;Annexin V-FITC/PI双染法结果显示,与对照组比较,50,100 μg·mL-1AFC组诱导HCT116细胞凋亡率显著上升(P＜0.001);凋亡相关蛋白caspase-9,cleaved caspase-3,cleaved PARP均被AFC以浓度依赖方式激活,cleaved caspase-3/procaspase-3,cleaved PARP/PARP,caspase-9/β-actin在100 μg· mL-1AFC组与对照组间比较,差异均有统计学意义(P＜0.001);p-PI3K,p-Akt,p-mTOR蛋白相对表达量呈浓度依赖性的递减,而Akt,mTOR在各组间无明显变化,p-PI3K/PI3K,p-Akt/Akt,p-mTOR/mTOR在50,100 μg· mL-1AFC组与对照组间比较,差异均有统计学意义(P＜0.01).联合IGF-Ⅰ,削弱了AFC抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路的作用,p-Akt/Akt,p-mTOR/mTOR在AFC组和AFC+IGF-Ⅰ组间比较,差异有统计学意义(P＜0.05);联合IGF-Ⅰ,AFC诱导的cleaved caspase-3,cleaved PARP蛋白表达减弱,cleaved caspase-3/procaspase-3,cleaved PARP/PARP在AFC组和AFC+IGF-Ⅰ组间比较,差异有统计学意义(P＜0.01).综上,AFC浓度相关性地激活caspase级联反应诱导人结肠癌HCT1 16细胞发生凋亡,凋亡发生与PI3K/Akt/mTOR信号通路的抑制有关.