Effect and mechanism of gracillin-induced autophagy in lung cancer A549 cells

LI Yan; LI Yamei; LEI Geyan; KANG Jialan; LIU Mingxuan; ZHANG Minhong; YANG Jianqiong

doi:10.6039/j.issn.1001-0408.2024.08.03

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Effect and mechanism of gracillin-induced autophagy in lung cancer A549 cells

更新时间：2025-09-25

- Effect and mechanism of gracillin-induced autophagy in lung cancer A549 cells
- ZHONGGUO YAOFANG Vol. 35, Issue 8, Pages: 912-917(2024)
- 作者机构：
  
  1.赣南医学院第一附属医院药学部，江西赣州　341000
  2.赣南医学院第一附属医院临床医学研究中心，江西赣州　341000
  3.泰和县人民医院药剂科，江西吉安　343700
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.6039/j.issn.1001-0408.2024.08.03
  CLC： R965;R285
- Received：17 October 2023，
  
  Revised：2024-03-26，
  
  Accepted：28 March 2024，
  
  Published：30 April 2024
- 稿件说明：
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李燕,李亚梅,雷歌燕,等.纤细薯蓣皂苷诱导肺癌A549细胞自噬的作用及机制[J].中国药房,2024,35(08):912-917.

LI Yan,LI Yamei,LEI Geyan,et al.Effect and mechanism of gracillin-induced autophagy in lung cancer A549 cells[J].ZHONGGUO YAOFANG,2024,35(08):912-917.
李燕,李亚梅,雷歌燕,等.纤细薯蓣皂苷诱导肺癌A549细胞自噬的作用及机制[J].中国药房,2024,35(08):912-917. DOI： 10.6039/j.issn.1001-0408.2024.08.03.

LI Yan,LI Yamei,LEI Geyan,et al.Effect and mechanism of gracillin-induced autophagy in lung cancer A549 cells[J].ZHONGGUO YAOFANG,2024,35(08):912-917. DOI： 10.6039/j.issn.1001-0408.2024.08.03.

摘要

目的

探讨吉祥草中纤细薯蓣皂苷（gracillin）诱导人非小细胞肺癌A549细胞自噬的作用及机制。

方法

以A549细胞为对象，采用CCK-8法检测不同浓度（0.25、0.5、1、2、4 μmol/L）gracillin作用不同时间（12、24、48 h）对细胞增殖的影响。与不加药物的对照组进行比较，采用生物透射电子显微镜观察gracillin（2 μmol/L）作用24 h对细胞自噬小体形成的影响；通过GFP-LC3质粒转染实验检测gracillin（0.25、0.5、1、2 μmol/L）作用24 h后GFP-LC3在细胞自噬小体膜上的聚集情况；采用实时定量聚合酶链式反应法和Western blot法检测gracillin（0.25、0.5、1、2 μmol/L）作用24 h后A549细胞中序列相似性家族102成员A（FAM102A） mRNA和蛋白的表达水平，以及自噬相关蛋白[p62、Beclin-1、微管相关蛋白1轻链3B（LC3B）]和磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/蛋白激酶B（又名Akt）信号通路相关蛋白的表达水平。

结果

gracillin对A549细胞具有一定的增殖抑制作用，且呈浓度和时间依赖趋势；其作用24 h的半数抑制浓度为2.55 μmol/L。gracillin作用24 h后，细胞胞浆内可见含双层膜结构的自噬小体；自噬小体膜上可见明显的GFP-LC3绿色荧光斑点，且有随药物浓度升高而增多的趋势。与对照组比较，gracillin不同浓度组细胞中FAM102A mRNA和蛋白的表达水平（0.5、1、2 μmol/L组）、Beclin-1蛋白的表达水平（1、2 μmol/L组）和LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ比值（2 μmol/L组）均显著升高，p62蛋白的表达水平（1、2 μmol/L组）和Akt蛋白（1、2 μmol/L组）、PI3K蛋白（2 μmol/L组）的磷酸化水平均显著降低（

＜0.05或

＜0.01）。

结论

gracillin可能通过上调FAM102A mRNA和蛋白的表达、抑制PI3K/Akt信号通路来促进A549细胞发生自噬，从而发挥抑制细胞增殖的作用。

Abstract

OBJECTIVE

To investigate the effect and mechanism of gracillin from

Reineckia carnea

on autophagy in non-small cell lung cancer A549 cells.

METHODS

Using A549 cells as subjects， the effects of different concentrations of gracillin （0.25， 0.5， 1， 2， 4 μmol/L） on the proliferation of cells were detected by CCK-8 after being treated for different time （12， 24， 48 h）. Compared with the control group without medication， the effect of gracillin （2 μmol/L） on the formation of autophagosomes in cells was observed by transmission electron microscope after 24 h of exposure. The aggregation of GFP-LC3 on autophagosome membrane was detected by GFP-LC3 plasmid transfection after being treated with gracillin （0.25， 0.5， 1， 2 μmol/L） for 24 h. Quantitative real-time PCR and Western blot assay were used to detect the mRNA and protein expressions of family with sequence similarity 102 member A（FAM102A）， the expressions of autophagy-related proteins [p62， Beclin-1， microtubule-associated protein 1 light chain 3B （LC3B）]， and the expressions of phosphoinositide 3-kinase （PI3K）/protein kinase B （Akt） signaling pathway-related proteins in A549 cells after being treated with gracillin （0.25， 0.5， 1 and 2 μmol/L） for 24 h.

RESULTS

Gracillin significantly inhibited the proliferation of A549 cells in a concentration- and time-dependent manner. The IC

was 2.55 μmol/L at 24 h. After 24 h of gracillin treatment， autophagosomes with bilayer membrane structure were found in the cell cytoplasm， and GFP-LC3 green fluorescent spots on autophagosome membrane were obvious， representing an increasing trend as drug concentration. Compared with the control group， mRNA and protein expressions of FAM102A （0.5， 1， 2 μmol/L groups）， protein expression of Beclin-1 （1， 2 μmol/L groups） and LC3B-Ⅱ/LC3B-Ⅰ ratio （2 μmol/L group） were significantly increased in different concentrations of gracillin groups， while the protein expression of p62 （1， 2 μmol/L groups）， and the protein phosphorylations of Akt （1， 2 μmol/L groups） and PI3K （2 μmol/L group） were all decreased significantly （

＜0.05 or

＜0.01）.

CONCLUSIONS

Gracillin can promote excessive autophagy in A549 cells by up-regulating mRNA and protein expressions of FAM102A and inhibiting PI3K/Akt signaling pathway， thus inhibiting cell proliferation.

关键词

Keywords

references

邱德文，杜江 . 中华本草：苗药卷 [M ] . 贵阳：贵州科技出版社， 2005 ： 254 .

QIU D W ， DU J . Chinese herbal medicine：Miao medicine volume [M ] . Guiyang ： Guizhou Science and Technology Publishing House ， 2005 ： 254 .

刘海，杨建琼，熊亮，等 . 吉祥草化学成分和药理活性研究 [J ] . 中成药， 2012 ， 34 （ 9 ）： 1785 - 1789 .

LIU H ， YANG J Q ， XIONG L ， et al . Studies on chemical constituents and pharmacological activities of Reineckia carnea [J ] . Chin Tradit Pat Med ， 2012 ， 34 （ 9 ）： 1785 - 1789 .

YANG J Q ， CAO L ， LI Y M ， et al . Gracillin isolated from Reineckia carnea induces apoptosis of A549 cells via the mitochondrial pathway [J ] . Drug Des Devel Ther ， 2021 ， 15 ： 233 - 243 .

LI Y M ， LIU H ， LIU X X ， et al . Gracillin shows potential efficacy against non-small cell lung cancer by inhibiting the mTOR pathway [J ] . Front Oncol ， 2022 ， 12 ： 851300 .

陆礼和，吴德松，彭玲芳，等 . 纤细薯蓣皂苷衍生物及其抗肿瘤活性研究 [J ] . 云南大学学报（自然科学版）， 2015 ， 37 （ 3 ）： 415 - 421 .

LU L H ， WU D S ， PENG L F ， et al . Study on gracillin derivatives and their antitumor activity [J ] . J Yunnan Univ Nat Sci Ed ， 2015 ， 37 （ 3 ）： 415 - 421 .

MIN H Y ， PEI H L ， HYUN S Y ， et al . Potent anticancer effect of the natural steroidal saponin gracillin is produced by inhibiting glycolysis and oxidative phosphorylation-mediated bioenergetics [J ] . Cancers ， 2020 ， 12 （ 4 ）： 913 .

WANG D Y ， FULTHORPE R ， LISS S N ， et al . Identification of estrogen-responsive genes by complementary deoxyribonucleic acid microarray and characterization of a novel early estrogen-induced gene：EEIG1 [J ] . Mol Endocrinol ， 2004 ， 18 （ 2 ）： 402 - 411 .

FJAERLI H O ， BUKHOLM G ， SKJAERET C ， et al . Cord blood gene expression in infants hospitalized with respiratory syncytial virus bronchiolitis [J ] . J Infect Dis ， 2007 ， 196 （ 3 ）： 394 - 404 .

YORIMITSU T ， KLIONSKY D J . Autophagy：molecular machinery for self-eating [J ] . Cell Death Differ ， 2005 ， 12 （ Suppl 2 ）： 1542 - 1552 .

TANIDA I ， UENO T ， KOMINAMI E . LC3 and autophagy [J ] . Methods Mol Biol ， 2008 ， 445 ： 77 - 88 .

张学文，吴念平，周策凡，等 . Beclin1在自噬中的作用机制及其蛋白修饰的研究进展 [J ] . 中国生物制品学杂志， 2023 ， 36 （ 6 ）： 751 - 758，763 .

ZHANG X W ， WU N P ， ZHOU C F ， et al . Research pro-gress on mechanism and protein modification of Beclin1 in autophagy [J ] . Chin J Biol ， 2023 ， 36 （ 6 ）： 751 - 758，763 .

陈佳锋，傅修涛，丁振斌 . 自噬调控多功能蛋白p62/SQSTM1参与肿瘤及其微环境的研究进展 [J ] . 中国临床医学， 2020 ， 27 （ 2 ）： 321 - 326 .

CHEN J F ， FU X T ， DING Z B . Advances in autophagy-regulated multifunctional protein p62/SQSTM1 in tumor and its microenvironment [J ] . Chin J Clin Med ， 2020 ， 27 （ 2 ）： 321 - 326 .

POPOVA N V ， JÜCKER M . The role of mTOR signaling as a therapeutic target in cancer [J ] . Int J Mol Sci ， 2021 ， 22 （ 4 ）： 1743 .

高正，陈佳锋，傅修涛，等 . 自噬调控巨噬细胞参与构建肿瘤微环境研究进展 [J ] . 中国临床医学， 2021 ， 28 （ 5 ）： 894 - 899 .

GAO Z ， CHEN J F ， FU X T ， et al . Advances in autophagy regulation of macrophages involved in the construction of tumor microenvironment [J ] . Chin J Clin Med ， 2021 ， 28 （ 5 ）： 894 - 899 .

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