肺癌是世界上最常见的癌症之一，常引起呼吸困难、咳嗽等症状[1-3]。肺癌治疗通常采用综合治疗的方式，包括手术、放射治疗、化疗和靶向治疗等，由于肺癌发现时多为晚期，多采用姑息疗法，因此，深入研究中医药在该领域的作用，以弥补当前治疗方案的不足，显得尤为迫切。

属于溶质载体家族16（monocarboxylate transporters，SLC16）的单羧酸转运蛋白（monocarboxylate transporter，MCT）可操纵乳酸穿梭，其中MCT1 和MCT4 是主要的介质[4]。肿瘤细胞通过上调MCT1 和MCT4 的表达增加乳酸的输出，以更好地适应乳酸积累的细胞外环境[5]。越来越多研究发现MCT1 在许多恶性肿瘤中高表达，对肿瘤的发生和发展中起着重要的调节作用[6-10]。

中药牛蒡子具有疏散风热、宣肺透疹、解毒利咽的作用[11]，牛蒡子苷元（arctigenin，ATG）是从牛蒡子中分离出来的一种木脂素类化合物[12]，对肿瘤细胞具有周期阻滞、凋亡诱导和多药耐药逆转等作用[13]。ATG可显著抑制肺腺癌生长，诱导肺癌细胞凋亡[14]。然而，ATG 对肺癌细胞乳酸代谢的作用机制尚不清楚，因此，本研究旨在阐明ATG 调节肺癌细胞乳酸代谢作用机制。

1 材料与方法

1.1 实验材料

NCI-H1299（人非小细胞肺癌细胞）、NCI-H1703（人肺鳞癌细胞）均源自中科院上海细胞库（批号：SCSP-589、SCSP-593）；ATG ≥98%（批号：A109807，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；7ACC2（目录号：HY-D0713，上海皓元生物医药科技有限公司）；Yes 相关蛋白1（Yes1 associated transcriptional regulator，YAP1）、c-MYC、MCT1、MCT4、GAPDH 抗体均购自美国Proteintech 公司（货号：66900-1-lg、67447-1-lg、20139-1-AP、22787-1-AP、60004-1-lg）；FOXD1（货号：GTX100271，美国GeneTex 公司）；葡萄糖试剂盒、乳酸试剂盒试剂盒（批号：F006-1-1、A019-2-1，南京建成生物工程研究所有限公司）。

1.2 实验仪器

光学显微镜（日本Olympus公司，型号：BX53F）；全自动酶标仪（美国Thermo 公司，型号：A51119500C）；化学发光成像仪（美国Bio-Rad 公司，型号：1708280）。

1.3 实验方法

1.3.1 细胞培养与分组 用含有10%胎牛血清和1%双抗的RPMI1640培养基放入37 ℃、5% CO2及饱和湿度的细胞培养箱中培养，取对数生长期的细胞进行实验。分组1：根据ATG 的IC50（284.2±318.8）分为对照组，ATG 低浓度组（100 μmol/L）、ATG 中浓度组（200 μmol/L）、ATG 高浓度组（300 μmol/L）。分组2：根据7ACC2 的IC50（104.8±177.9）分为对照组，7ACC2低浓度组（50 μmol/L）、7ACC2中浓度组（100 μmol/L）、7ACC2高浓度组（150 μmol/L）。

1.3.2 CCK8 实验 取对数生长期的NCI-H1299、NCIH1703 制成细胞悬液计数完成后按照每孔3×103接于96孔板，每孔100 μl，每组5个复孔。放入培养箱中培养过夜直至细胞贴壁；按照不同浓度（0、100、200、300、400、500 μmol/L）加入含ATG 培养基，放入37 ℃培养箱24 h后取出，吸去旧培养基然后每孔加入10 μl的CCK8 试剂，在培养箱孵育1 h 后取出放入酶标仪（450 nm）检测吸光度值A，并计算细胞活力。实验重复3次。

1.3.3 划痕实验 将NCI-H1299、NCI-H1703 分为对照组、ATG 低浓度组（100 μmol/L）、ATG 中浓度组（200 μmol/L）、ATG 高浓度组（300 μmol/L）和7ACC2 低浓度组（50 μmol/L）、7ACC2 中浓度组（100 μmol/L）、7ACC2 高浓度组（150 μmol/L）按照每孔3×106 个细胞接种于6 孔板，每组3 个复孔，放入培养箱孵育到90%贴壁后，每孔进行垂直划痕，用PBS 清洗以后分别加入含药培养基及1%胎牛血清，显微镜下拍照后放入培养箱孵育48 h 取出再次拍照观察细胞迁移情况。实验重复3 次。

1.3.4 Transwell 小室实验 细胞分组同“1.3.3”，并以3×106密度置于200 μl 的含药培养基中，每组3 个复孔，加入上室。下室加入800 μl的含20%胎牛血清的RPMI1640 培养基，放入37 ℃培养箱孵育24 h。取出用4%多聚甲醛固定20 min，清洗后轻轻擦拭上室内侧多余细胞，用0.1%的结晶紫染色30 min，在显微镜下观察拍照并分别进行计数。实验重复3次。

1.3.5 Western blot 法 提取用低、中、高浓度ATG、7ACC2 干预过的NCI-H1299、NCI-H1703 蛋白，加入YAP1、FOXD1、c-MYC、MCT4、MCT1 抗体孵育过夜。第2 天加入二抗孵育2 h 后用增强化学发光法观察条带结果并用Image J进行灰度值分析。每组3个复孔，实验重复3次。

1.4 统计学方法

采用SPSS 25.0统计学软件进行数据分析，Graph-Pad Prism 9.0软件作图。计量资料用均数±标准差（±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，两组间比较采用独立样本t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 ATG和7ACC2对肺癌细胞增殖能力的影响

与对照组比较，ATG和7ACC2低、中、高浓度组NCIH1299和NCI-H1703细胞活力下降（P＜0.05）。见图1。

图1 ATG和7ACC2对肺癌细胞增殖能力的影响（n=5）

与对照组比较，aP＜0.05。ATG：牛蒡子苷元。

2.2 ATG和7ACC2对肺癌细胞迁移能力的影响

与对照组比较，ATG 和7ACC2 低、中、高浓度组NCI-H1299 和NCI-H1703 细胞迁移能力降低（P＜0.05）。见图2。

图2 ATG和7ACC2对肺癌细胞迁移能力的影响（n=3）

A：ATG对NCI-H1299迁移的影响；B：ATG对NCI-H1703迁移的影响；C：7ACC2对NCI-H1299迁移的影响；D：7ACC2对NCI-H1703迁移的影响。与对照组比较，aP＜0.05。ATG：牛蒡子苷元。

2.3 ATG和7ACC2对肺癌细胞侵袭能力影响

与对照组比较，ATG 和7ACC2 低、中、高浓度组NCI-H1299 和NCI-H1703 的侵袭能力降低（P＜0.05）。见图3。

图3 ATG和7ACC2对肺癌细胞侵袭能力的影响（×20，n=3）

A：ATG对NCI-H1299侵袭的影响；B：ATG对NCI-H1703侵袭的影响；C：7ACC2对NCI-H1299侵袭的影响；D：7ACC2对NCI-H1703侵袭的影响。与对照组比较，aP＜0.05。ATG：牛蒡子苷元。

2.4 ATG 和7ACC2 对肺癌细胞葡萄糖及乳酸代谢能力的影响

与对照组比较，低、中、高浓度组乳酸水平升高（P＜0.05）。见图4。

图4 ATG和7ACC2对肺癌细胞葡萄糖及乳酸代谢能力的影响（n=3）

A：ATG对NCI-H1299、NCI-H1703葡萄糖的影响；B：ATG对NCI-H1299、NCI-H1703乳酸的影响；C：7ACC2对NCI-H1299、NCI-H1703葡萄糖的影响；D：7ACC2对NCI-H1299、NCI-H1703乳酸的影响。与对照组比较，aP＜0.05。ATG：牛蒡子苷元。

2.5 ATG对肺癌细胞MCT1、MCT4蛋白表达的影响

与对照组比较，ATG 中、高浓度组NCI-H1299 和NCI-H1703 的MCT1 蛋白表达水平降低（P＜0.05）。见图5。

图5 ATG对肺癌细胞MCT1、MCT4蛋白表达的影响（n=3）

A：NCI-H1299细胞中MCT1、MCT4蛋白表达；B：NCI-H1703细胞中MCT1、MCT4蛋白表达。与对照组比较，aP＜0.05。ATG：牛蒡子苷元；MCT：单羧酸转运蛋白。

2.6 ATG 对肺癌细胞YAP1、FOXD1、c-MYC 蛋白表达的影响

与对照组比较，ATG 中、高浓度组FOXD1、YAP1、c-MYC 蛋白表达水平降低（P＜0.05）。见图6。

图6 ATG对肺癌细胞YAP1、FOXD1、c-MYC蛋白表达影响（n=3）

A：NCI-H1299细胞中致癌基因蛋白表达；B：NCI-H1703细胞中致癌基因蛋白表达。与对照组比较，aP＜0.05。ATG：牛蒡子苷元；YAPI:Yes相关蛋白1。

2.7 7ACC2 对肺癌细胞MCT1、YAP1、FOXD1、c-MYC 蛋白表达的影响

与对照组比较，7ACC2 低、中、高浓度组NCIH1299 和NCI-H1703 细胞中MCT1、YAP1、FOXD1及 c-MYC 蛋白表达水平降低（P＜0.05）。见图7。

图7 7ACC2对肺癌细胞MCT1、YAP1、FOXD1、c-MYC蛋白表达的影响（n=3）

A：Western blot 法检测NCI-H1299 蛋白表达；B：Western blot 法检测NCI-H1703 蛋白表达。与对照组比较，aP＜0.05。ATG：牛蒡子苷元；YAPI:Yes相关蛋白1；MCT：单羧酸转运蛋白。

3 讨论

肺癌是死亡率最高的恶性肿瘤类型之一，大多数肺癌患者晚期多采用靶向药物治疗，化疗，姑息疗法的组合，患者的预后与生活质量很难得到保障，因此迫切需要有效的药物进行治疗[15-16]。ATG是牛蒡子的主要生物活性成分，具有抗多种肿瘤的作用[17-18]。研究表明，ATG 是一种潜在的补充和替代治疗药物，可通过多种机制抑制肿瘤细胞的生长[12]。此外，ATG 可以抑制人咽癌，乳腺癌等肿瘤细胞生长[19-20]，但对肺癌的具体机制研究尚不明确。

本研究首先通过CCK8法检测了ATG 和MCT1抑制剂7ACC2 对肺癌细胞增殖能力的影响，结果显示，低、中、高浓度的ATG 和7ACC2 均能显著抑制肺癌细胞的增殖，在此基础上，通过划痕实验与Transwell小室实验进一步评估两者对细胞迁移与侵袭能力的影响，发现低、中、高浓度组的ATG 和7ACC2 可显著抑制肺癌细胞的迁移和侵袭，综上提示，ATG和7ACC2能够抑制肺癌细胞的增殖、迁移及侵袭等恶性生物学行为。

有氧糖酵解即“Warburg 效应”是癌细胞的特征，关键代谢变化是糖酵解速度增加，乳酸作为糖酵解代谢的产物和能量代谢的底物，是癌细胞与肿瘤微环境代谢的中间环节，也是肿瘤细胞恶性生物学进展的重要途径。当糖酵解被抑制时，葡萄糖含量上升，本研究检测发现给药后肺癌细胞上清中葡萄糖含量无变化，表明ATG和7ACC2对肿瘤细胞糖酵解无影响。

此外，结果还表明乳酸含量呈上升趋势，推测ATG 和7ACC2 抑制了肺癌细胞利用并重吸收外源性乳酸的能力，进而抑制了肺癌细胞的恶性生物学表型。

MCT1是在单羧酸盐转运蛋白中发现的一种关键蛋白，对肿瘤生长的生长起到促进作用，并且参与肿瘤细胞的乳酸代谢[4-5,21]。本研究发现ATG 显著下调MCT1 的表达，但对MCT4 无明显影响，这提示MCT1可能介导ATG 抑制肺癌细胞的进程。此外，YAP1、FOXD1，c-MYC 在肿瘤代谢中具有重要作用。YAP1可促进糖酵解、脂肪代谢和谷氨酰胺分解，参与多种癌细胞生长[22]；FOXD1 通过调节GLUT1 介导的糖酵解促进胰腺癌细胞增殖、侵袭和转移[23]；在肺癌组织中下调c-MYC 可介导细胞凋亡[24]；本研究结果发现ATG 可以抑制YAP1，FOXD1，c-MYC 的表达，表明其可能也是ATG 抑制肺癌细胞恶性生物学表型的内在机制之一。为进一步探讨ATG 对MCT1 的作用，本研究选用MCT1 的选择性抑制剂7ACC2 来研究其对肺癌细胞的影响。与ATG 相同，7ACC2 同样可以抑制MCT1和致癌基因c-MYC，FOXD1和YAP1的表达。

综上所述，ATG 作为一种MCT1 天然抑制剂，其实验结果与MCT1 抑制剂7ACC2 影响结果基本一致，因此本研究认为，ATG可能通过抑制MCT1，干扰肺癌细胞的乳酸代谢，下调c-MYC、YAP1、FOXD1 的表达，从而达到抑制肺癌细胞的作用。

利益冲突声明：本文所有作者均声明不存在利益冲突。

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Effects of arctigenin on lactic acid metabolism in lung cancer cells

LI Jin1 CHU Mingliang1 LIU Jiemin2
1.The First Clinical Medical College, Guizhou University of Traditional Chinese Medicine, Guizhou Province, Guiyang 550001, China; 2.Endoscopy Center’s Office, Guizhou Provincial People’s Hospital,Guizhou Province, Guiyang 550002, China

[Abstract] Objective To investigate the effect of arctigenin (ATG) on the lactate metabolism of lung cancer cells.Methods Lung cancer cell lines NCI-H1299 and NCI-H1703 were cultured, and ATG and the MCT1 inhibitor (7ACC2)were divided into low, medium, and high concentration groups for intervention.The CCK8 assay, scratch wound healing assay, and Transwell chamber assay were used to verify changes in the malignant biological phenotypes of NCI-H1299 and NCI-H1703 cells after treatment with ATG and 7ACC2.Glucose and lactate kits were employed to determine the glucose and lactate levels in NCI-H1299 and NCI-H1703 cells following intervention with ATG and 7ACC2.The protein expression levels of monocarboxylate transporter 1 (MCT1), MCT4, Yes-associated protein 1 (YAP1), forkhead box D1 (FOXD1), and c-MYC were detected by Western blot method.Results Compared with the control group, the cell viability, migration ability, invasion ability, and lactate level of NCI-H1299 and NCI-H1703 cells in the ATG and 7ACC2 low, medium, and high concentration groups decreased (P＜0.05); the protein expression levels of MCT1, FOXD1, YAP1, and c-MYC in NCI-H1299 and NCI-H1703 cells in the ATG medium and high concentration groups decreased (P＜0.05); the protein expression levels of MCT1, YAP1, FOXD1 and c-MYC in NCI-H1299 and NCI-H1703 cells in the 7ACC2 low,medium, and high concentration group decreased (P＜0.05).Conclusion ATG has effects similar to 7ACC2; it may interfere with lactate metabolism in lung cancer cells by inhibiting MCT1, downregulate the expression of oncogenes such as c-MYC, YAP1, and FOXD1, and thereby achieve the effect of inhibiting lung cancer cells.

[Key words] Arctigenin; Lung cancer; Lactate; Monocarboxylate transporter 1

[中图分类号] R285.5

[文献标识码] A

[文章编号] 1673-7210（2026）02（c）-0038-07

DOI：10.20047/j.issn1673-7210.25070930

[基金项目] 贵州省科技厅基金资助（黔科合基础-ZK[2022]一般520）；贵州省高层次创新型人才基金资助（黔科合平台人才[2020]6016-2）。

[作者简介]

李金（1995.8-），女，硕士；研究方向：中医药肿瘤疾病防治。

[通讯作者] 褚明亮（1981.2-），男，博士，主任技师，硕士生导师；研究方向：中医药肿瘤防治。刘杰民（1973.9-），男，博士，主任医师，教授，硕士生导师；研究方向：消化系统疾病及内镜学。

（收稿日期：2025-07-12）

（修回日期：2025-12-02）