熊果酸:卵巢癌治疗新希望,竟靠诱导内质网应激抑制癌细胞增殖

【字体: 时间:2025年02月22日 来源:BMC Complementary Medicine and Therapies 3.3

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  为解决卵巢癌治疗难题,吉林大学基础医学院的研究人员开展熊果酸抗卵巢癌机制研究。结果发现 UA 可抑制卵巢癌细胞增殖等,通过诱导 ERS 抑制自噬促凋亡。该研究为卵巢癌治疗提供新思路,值得科研读者一读。

  

熊果酸抗卵巢癌机制大揭秘:开启抗癌治疗新方向


在女性健康的 “敌人” 中,卵巢癌可谓是臭名昭著。它是全球范围内常见的恶性肿瘤之一,在妇科肿瘤导致的死亡原因里,卵巢癌稳稳占据着第二名的位置。在美国,上皮性卵巢癌最为常见,占所有卵巢癌病例的 95% 以上,还细分出低级别浆液性、高级别浆液性、子宫内膜样、黏液性和透明细胞型等多种亚型。年龄增长和遗传因素是卵巢癌的重要风险因素,据美国癌症协会估计,2021 年有超 2 万例新确诊的卵巢癌患者,约 13770 人因此失去生命。

卵巢癌如此致命,很大程度上是因为它极其 “狡猾”。早期卵巢癌往往没有明显症状,而且目前缺乏及时有效的筛查手段,大约 70% 的患者确诊时病情已经延误,这使得卵巢癌患者的五年生存率仅有 30%。当前,临床治疗卵巢癌主要依靠铂类和紫杉醇化疗,以及细胞减灭术,但很多患者术后仍会残留肿瘤细胞,这不仅导致生存率降低,还容易引发癌症复发,而化疗耐药就是复发的 “罪魁祸首” 之一。所以,深入了解卵巢癌的发病机制,寻找新的治疗方法,成了医学领域的当务之急。

就在这样的背景下,吉林大学基础医学院的研究人员在《BMC Complementary Medicine and Therapies》期刊上发表了一篇名为 “Ursolic acid inhibits the proliferation of ovarian cancer cells by promoting endoplasmic reticulum stress” 的论文,给卵巢癌的治疗带来了新希望。研究人员发现,熊果酸(Ursolic acid,UA)能够有效抑制卵巢癌细胞的增殖、迁移和集落形成,它可能通过促进肿瘤细胞的内质网应激(Endoplasmic Reticulum Stress,ERS)来抑制肿瘤细胞自噬,最终促进卵巢癌细胞凋亡。这一发现为卵巢癌的临床治疗提供了新的思路和方向,有望推动新型抗癌药物的研发。

为了开展这项研究,研究人员使用了多种技术方法。他们运用网络药理学预测熊果酸治疗卵巢癌的潜在靶点,通过细胞实验如 CCK-8 实验、集落形成实验、伤口愈合实验等检测熊果酸对卵巢癌细胞增殖、迁移和集落形成能力的影响,利用流式细胞术、TUNEL 染色和蛋白质免疫印迹(Western blot)等技术探究熊果酸诱导细胞凋亡和影响自噬、内质网应激相关蛋白表达的机制。

下面,让我们一起来看看研究人员是如何一步步揭开熊果酸抗卵巢癌的神秘面纱的。

网络药理学预测潜在靶点


研究人员首先借助网络药理学这个强大的 “武器”,预测熊果酸治疗卵巢癌的潜在靶点。他们从 TCMSP 和 STITCH 数据库中获取与熊果酸相关的靶蛋白,并通过 UniProt 数据库将其转化为靶基因。同时,在 DisGenet 和 GeneCards 数据库中搜索与卵巢癌相关的基因。随后,利用在线工具 Venny 绘制维恩图,找到了 55 个熊果酸和卵巢癌的共同靶基因。接着,通过 STRING 数据库构建蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络,并用 Cytoscape 软件筛选出度值排名前十的核心靶点。经过 DAVID 数据库分析发现,熊果酸治疗卵巢癌涉及的生物学过程主要是细胞凋亡过程的调节,最富集的信号通路是凋亡通路和 PI3K - Akt 信号通路。这就像是在茫茫 “基因海洋” 里找到了一些关键的 “岛屿”,为后续研究指明了方向。

熊果酸抑制 SKOV3 细胞增殖、集落形成和迁移


SKOV3 细胞是上皮性卵巢癌的代表细胞株。研究人员用不同浓度的熊果酸处理 SKOV3 细胞 12 小时、24 小时和 48 小时,以顺铂作为阳性对照,通过 CCK - 8 实验检测细胞活力。结果发现,随着熊果酸浓度的增加和处理时间的延长,细胞活力呈剂量依赖性下降,在 24 小时和 48 小时的抑制效果更为明显,半数抑制浓度为 50 μmol/L。这个结果就像给疯狂生长的癌细胞踩了一脚 “急刹车”。

为了进一步验证,研究人员进行了集落形成实验。结果显示,与对照组相比,熊果酸处理组的 SKOV3 细胞集落数量显著减少,而且这种抑制效果随着剂量的增加而增强。这表明熊果酸能有效阻止癌细胞 “抱团” 生长。

伤口愈合实验也没闲着,它验证了熊果酸对 SKOV3 细胞迁移的抑制作用。实验结果表明,熊果酸可以时间和剂量依赖性地抑制细胞迁移,50 μmol/L 的熊果酸就能让细胞迁移率从对照组的 39.78% 降至 0.243%,100 μmol/L 的熊果酸和阳性对照顺铂甚至能几乎完全阻止细胞迁移。这说明熊果酸让癌细胞 “搬家” 的能力大大降低。

熊果酸促进 SKOV3 细胞凋亡


细胞增殖受到抑制,是不是因为细胞凋亡增加了呢?研究人员用流式细胞术进行检测,发现经过 24 小时熊果酸处理后,早期和中期凋亡细胞的数量明显增加。TUNEL 染色也来 “帮忙” 验证,结果显示熊果酸处理组的红色荧光强度(代表凋亡细胞)显著高于对照组。

不仅如此,研究人员还通过 Western blot 检测了促凋亡基因 BAX、Caspase - 3 和抗凋亡基因 Bcl - 2 的表达水平。结果发现,熊果酸处理后,BAX、Caspase - 3 的表达增加,Bcl - 2 的表达显著降低,且都呈剂量依赖性。分子对接实验还发现,熊果酸与 Bcl - 2 和 BAX 都有一定的结合能力,结合能分别为 - 7.4 kcal/mol 和 - 7.6 kcal/mol。这一系列结果表明,熊果酸就像一把 “钥匙”,打开了癌细胞凋亡的 “大门”,通过抑制 Bcl - 2 的表达来诱导 SKOV3 细胞凋亡,从而发挥抗卵巢癌的作用。

熊果酸通过 Beclin 1 信号通路抑制 SKOV3 细胞自噬


自噬在肿瘤的发展中起着复杂的作用,它就像一把 “双刃剑”。研究人员想知道熊果酸对卵巢癌细胞自噬有什么影响,于是用 Western blot 检测了自噬相关蛋白 Beclin1、P62 和 LC3 的表达。结果发现,与对照组相比,熊果酸处理后 Beclin1 和 LC3 的蛋白表达下降,P62 的蛋白表达显著增加。同时,PI3K、AKT 和 p - AKT 的表达也降低了。

免疫荧光显微镜分析 LC3 表达的结果也证实了熊果酸能有效抑制卵巢癌细胞的自噬。50 μmol/L 的熊果酸处理组的绿色荧光(代表 LC3 表达)明显少于对照组,呈剂量依赖性。这说明熊果酸通过 PI3K - AKT 信号通路抑制了 SKOV3 细胞的自噬,就像给癌细胞的 “自我修复” 机制来了个 “大拆解”,从而抑制肿瘤生长。

熊果酸促进 SKOV3 细胞内质网应激


内质网在细胞中负责蛋白质的合成和折叠,当出现问题时就会引发内质网应激。研究人员通过 Western blot 检测内质网相关蛋白 PERK、eIF2α 和 CHOP 的表达,发现 50 μmol/L 熊果酸处理组中这些蛋白的表达显著高于对照组。免疫荧光检测 CHOP 表达也表明,熊果酸能剂量依赖性地诱导 SKOV3 细胞发生内质网应激。这意味着熊果酸激活了细胞内的这一应激反应,就像在癌细胞内部 “拉响了警报”,进而促进细胞凋亡,抑制自噬。

综合上述研究结果,研究人员得出结论:熊果酸可以有效诱导内质网应激,通过 PI3K - AKT 信号通路抑制自噬,最终促进卵巢癌细胞凋亡,发挥其抗癌作用。

在讨论部分,研究人员指出,卵巢癌的高复发和高死亡率严重威胁女性生命健康,而他们的研究发现熊果酸具有抑制肿瘤细胞增殖、集落形成和迁移的能力,这为卵巢癌的治疗提供了新的希望。熊果酸诱导细胞凋亡、抑制自噬和促进内质网应激的机制,与以往研究中其他药物的抗癌机制相呼应,进一步证实了熊果酸作为潜在抗癌药物的价值。而且,熊果酸作为一种天然化合物,与传统化疗药物顺铂相比,可能具有更少的副作用,有望成为新型抗癌药物。这一研究成果为临床抗肿瘤治疗的发展提供了新的思路和方向,就像在黑暗中为卵巢癌的治疗点亮了一盏明灯,让人们对攻克卵巢癌这一难题有了更多的信心和期待。未来,或许熊果酸能在卵巢癌的治疗中发挥重要作用,为广大患者带来新的生机。

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