Abstract

Polydatin, a natural product, is detected in many daily diets, such as grape juices and peanut. Autophagy regulation is recognized as a new potential strategy for cancer therapy, and previous studies demonstrated that polydatin showed remarkable anti-cancer ability. Nevertheless, the capability of polydatin to induce autophagy and its role in anti-osteosarcoma remains obscure. In this study, we investigated the anticancer effect of polydatin on human osteosarcoma cell line MG-63 and its underlying mechanism. Our results indicated that polydatin significantly inhibited proliferation of MG-63 cells in a dose- and time-dependent manner, and increased their apoptosis and autophagic flux. Further experiments showed that polydatin reduced the expression and phosphorylation (Y705) level of STAT3 (Signal transducer and activator of transcription 3), increased the expression of autophagy-related genes (Atg12, Atg14, BECN1, PIC3K3), and therewith triggered autophagic cell death in MG-63 cells. Of note, the cytotoxicity effect of polydatin was rescued by co-treatment with Colivelin (STAT3 activator), suggesting the dependency of MG-63 cells on STAT3 for survival in this process. Moreover, polydatin-triggered autophagy and apoptosis were remarkably reduced following exposure to autophagy inhibitor 3-methyladenine, while cell viability was increased. In conclusion, these data demonstrated that polydatin induced MG-63 cell death through inducing apoptosis, and autophagy which was mediated via the STAT3 signaling. Therefore, polydatin might be a potential clinical drug in the remedy of osteosarcoma.

Graphic abstract

中文翻译：

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polydatin通过STAT3信号传导诱导人骨肉瘤MG-63细胞凋亡和自噬。

摘要

在许多日常饮食中，例如葡萄汁和花生中都检出了天然产物普拉丁。自噬调节被认为是一种新的潜在的癌症治疗策略，以前的研究表明，多角蛋白显示出显着的抗癌能力。然而，polydatin诱导自噬的能力及其在抗骨肉瘤中的作用仍然不清楚。在这项研究中，我们研究了白藜芦醇苷对人骨肉瘤细胞MG-63的抗癌作用及其潜在机制。我们的结果表明，白藜芦醇苷以剂量和时间依赖性方式显着抑制MG-63细胞的增殖，并增加其凋亡和自噬通量。进一步的实验表明，白藜芦醇苷可降低STAT3（信号转导子和转录激活子3）的表达和磷酸化（Y705）水平，增加自噬相关基因（Atg12，Atg14，BECN1，PIC3K3）的表达，从而触发MG-63细胞自噬细胞死亡。值得注意的是，通过与Colivelin（STAT3激活剂）共同处理，可以挽救白藜芦醇的细胞毒性作用，表明MG-63细胞对STAT3的依赖性在该过程中得以存活。此外，暴露于自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤后，polydatin触发的自噬和细胞凋亡显着减少，而细胞活力得到提高。总之，这些数据表明，白藜芦醇苷通过诱导细胞凋亡和通过STAT3信号介导的自噬而诱导MG-63细胞死亡。因此，polydatin可能是治疗骨肉瘤的潜在临床药物。并且由此触发了MG-63细胞的自噬细胞死亡。值得注意的是，通过与Colivelin（STAT3激活剂）共同处理，可以挽救白藜芦醇的细胞毒性作用，表明MG-63细胞对STAT3的依赖性在该过程中得以存活。此外，暴露于自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤后，polydatin触发的自噬和细胞凋亡显着减少，而细胞活力得到提高。总之，这些数据表明，白藜芦醇苷通过诱导细胞凋亡和通过STAT3信号介导的自噬而诱导MG-63细胞死亡。因此，polydatin可能是治疗骨肉瘤的潜在临床药物。并且由此触发了MG-63细胞的自噬细胞死亡。值得注意的是，通过与Colivelin（STAT3激活剂）共同处理，可以挽救白藜芦醇的细胞毒性作用，表明MG-63细胞对STAT3的依赖性在该过程中得以存活。此外，暴露于自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤后，polydatin触发的自噬和细胞凋亡显着减少，而细胞活力得到提高。总之，这些数据表明，白藜芦醇苷通过诱导细胞凋亡和通过STAT3信号介导的自噬而诱导MG-63细胞死亡。因此，polydatin可能是治疗骨肉瘤的潜在临床药物。提示MG-63细胞对STAT3的依赖性在此过程中得以存活。此外，暴露于自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤后，polydatin触发的自噬和细胞凋亡显着减少，而细胞活力得到提高。总之，这些数据表明，白藜芦醇苷通过诱导细胞凋亡和通过STAT3信号介导的自噬而诱导MG-63细胞死亡。因此，polydatin可能是治疗骨肉瘤的潜在临床药物。提示MG-63细胞对STAT3的依赖性在此过程中得以存活。此外，暴露于自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤后，polydatin触发的自噬和细胞凋亡显着减少，而细胞活力得到提高。总之，这些数据表明，白藜芦醇苷通过诱导细胞凋亡和通过STAT3信号介导的自噬而诱导MG-63细胞死亡。因此，polydatin可能是治疗骨肉瘤的潜在临床药物。通过STAT3信号介导的自噬。因此，polydatin可能是治疗骨肉瘤的潜在临床药物。通过STAT3信号介导的自噬。因此，polydatin可能是治疗骨肉瘤的潜在临床药物。

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