雷公藤甲素调节AMPK/mTOR信号通路对葡萄糖干预的结肠癌细胞自噬和凋亡的影响

摘要

目的 探究雷公藤甲素调节AMP活化蛋白激酶(AMPK)/雷帕霉素机械靶蛋白(mTOR)信号通路对葡萄糖干预的结肠癌细胞自噬和凋亡的影响。方法 体外培养人结肠癌细胞系Caco-2,采用0、20、40、80、120、160 nmol/L雷公藤甲素处理以RPMI-1640高糖培养基(30 mmol/L葡萄糖)培养的Caco-2细胞24 h,以CCK-8法检测各处理组存活率并筛选出雷公藤甲素的合适作用浓度。将Caco-2细胞随机分为对照组、高糖组、高糖+雷公藤甲素组、高糖+Dorsomorphin(AMPK抑制剂)组、高糖+雷公藤甲素+Dorsomorphin组,除对照组外的其余各组以含30 mmol/L葡萄糖的RPMI-1640完全培养基培养细胞,同时以雷公藤甲素、Dorsomorphin分组处理后,以CCK-8法和流式细胞实验分别检测各组Caco-2细胞存活率与凋亡率;以JC-1法检测各组Caco-2细胞线粒体膜电位;以单丹磺酰戊二胺(MDC)染色法检测各组Caco-2细胞自噬情况;以免疫印迹法检测各组Caco-2细胞自噬相关蛋白(LC3II/LC3I、Beclin-1)、凋亡相关蛋白(Bax、caspase-3)及AMPK/mTOR通路相关蛋白(p-AMPK/AMPK、p-mTOR/mTOR)表达。结果 与对照组相比,高糖组细胞凋亡率、自噬小体相对含量、LC3II/LC3I、p-AMPK/AMPK及Beclin-1、Bax、caspase-3蛋白表达降低(P<0.05),细胞存活率、线粒体膜电位、p-mTOR/mTOR升高(P<0.05)。与高糖组相比,高糖+雷公藤甲素组细胞凋亡率、自噬小体相对含量、LC3II/LC3I、p-AMPK/AMPK及Beclin-1、Bax、caspase-3蛋白表达升高(P<0.05),细胞存活率、线粒体膜电位、p-mTOR/mTOR降低(P<0.05);高糖+Dorsomorphin组细胞凋亡率、自噬小体相对含量、LC3II/LC3I、p-AMPK/AMPK及Beclin-1、Bax、caspase-3蛋白表达降低(P<0.05),细胞存活率、线粒体膜电位、p-mTOR/mTOR升高(P<0.05)。与高糖+雷公藤甲素组相比,高糖+雷公藤甲素+Dorsomorphin组细胞凋亡率、自噬小体相对含量、LC3II/LC3I、p-AMPK/AMPK及Beclin-1、Bax、caspase-3蛋白表达降低(P<0.05),细胞存活率、线粒体膜电位、p-mTOR/mTOR升高(P<0.05)。结论 雷公藤甲素可通过激活AMPK/mTOR信号而促进葡萄糖干预的结肠癌细胞自噬,从而降低其线粒体膜电位,最终增强其凋亡。