基于分子生物学及代谢组学的柴胡注射液抗肝癌作用机制研究

目的 探究柴胡注射液抑制肝癌细胞增殖及诱导其凋亡的作用与机制。方法 体外培养人肝癌SMMC-7721细胞与人正常肝细胞（LO-2），给予不同质量浓度的柴胡注射液干预，MTT法与划痕实验检测细胞增殖和迁移；采用流式细胞仪检测细胞周期及凋亡；采用qRT-PCR及Western blotting技术检测与周期阻滞、凋亡及迁移相关的基因与蛋白表达；代谢组学技术检测柴胡注射液干预前后肝癌细胞内源性差异物的变化，采用京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）分析柴胡注射液调节的代谢通路。结果 柴胡注射液（100～450 mg/mL）显著抑制肝癌细胞增殖（P＜0.01、0.001），使细胞阻滞于S期与G₂期（P＜0.05），促进肝癌细胞凋亡（P＜0.001），抑制肝癌细胞迁移（P＜0.05、0.001），表明柴胡注射液具有显著的抗肝癌作用。柴胡注射液显著降低肝癌细胞中神经元PAS结构域蛋白2（neuronal pas domain protein 2，NPAS2）、细胞分裂周期蛋白25A（cell division cycle 25A，CDC25A）、周期蛋白依赖激酶2（cyclin-dependent kinase 2，CDK2）、细胞周期蛋白A（cyclin A）、CDC25B、CDK1、cyclin B1 mRNA表达（P＜0.01、0.001），下调NPAS2、CDC25A、B淋巴细胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）蛋白表达（P＜0.001），上调Bcl-2相关X蛋白（Bcl-2 associated X protein，Bax）、细胞色素C（cytochrome-C，Cyt-C）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（cystein-asparate protease-3，Caspase-3）、基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）、金属蛋白酶组织抑制因子-1（tissue inhibitor of metalloproteinase-1，TIMP-1）蛋白表达（P＜0.01、0.001）。代谢组学结果显示，柴胡注射液干预核苷酸代谢、脂质代谢途径、糖酵解途径、氨基酸代谢途径、脂肪酸代谢途径等。结论 柴胡注射液对SMMC-7721细胞有阻滞及促凋亡的作用，其可能的机制为下调NPAS2-CDC25A使细胞阻滞于S期，下调CDC25B、CDK1、cyclin B1使细胞处于G₂期阻滞，下调MMP-9/TIMP-1值抑制肝癌细胞迁移，调节核苷酸、脂质与氨基酸代谢等通路，从而诱导肝癌细胞凋亡。

Mechanism of Bupleurum Injection against liver cancer based on molecular biology and metabolomics