海洋斑鳍东方鲀粗肌肉提取物:潜在抗癌新星的探索之旅

【字体: 时间:2025年03月17日 来源:Egyptian Journal of Medical Human Genetics 1.2

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  癌症严重威胁人类健康,全球癌症负担沉重。为寻找新型抗癌药物,研究人员以海洋斑鳍东方鲀(Chelonodon patoca)粗肌肉提取物(CME)为研究对象,对多种人类癌细胞系进行研究。结果显示,CME 对癌细胞有抑制作用且对正常细胞毒性低,这为开发新型抗癌药物提供了新方向。

  癌症,这个如同恶魔般的疾病,长期以来严重威胁着人类的健康与生命。在全球范围内,它是导致死亡和残疾的主要原因之一。随着人口的增长、老龄化加剧以及人们生活方式的改变,癌症的发病率和死亡率持续攀升。传统的癌症治疗方法,如化疗和放疗,虽然在一定程度上能够抑制癌细胞的生长,但往往伴随着严重的副作用,对患者的生活质量造成极大影响。因此,寻找安全、有效的新型抗癌药物迫在眉睫。海洋,这片神秘而广阔的领域,蕴含着丰富多样的生物资源,为抗癌药物的研发提供了新的希望。许多海洋生物能够产生独特的生物活性物质,这些物质具有潜在的抗癌特性。在这样的背景下,来自印度马德拉斯大学动物学系等机构的研究人员开展了一项关于海洋斑鳍东方鲀粗肌肉提取物(CME)抗癌活性的研究,该研究成果发表在《Egyptian Journal of Medical Human Genetics》上。
研究人员为探究 CME 对人类癌细胞系的影响,采用了多种技术方法。在样本获取方面,从印度钦奈的卡西梅杜渔港收集斑鳍东方鲀,经鉴定后制备 CME。实验技术上,运用定量和定性分析方法测定 CME 的生化成分和蛋白质谱;采用 MTT 测定评估细胞毒性和细胞活力;通过多种染色技术,如碘化丙啶(PI)染色、吖啶橙 / 溴化乙锭(AO/EB)染色、罗丹明 - 123(Rh-123)染色,分别观察细胞核形态变化、细胞凋亡情况、线粒体膜电位变化;利用 DNA fragmentation assay 检测 DNA 损伤。
研究结果如下:
  1. 生化分析和蛋白质谱:经测定,CME 中蛋白质、脂质和碳水化合物的含量分别为 7.19 ± 0.20mg/mL、1.56 ± 0.14mg/mL 和 1.19 ± 0.09mg/mL。通过 Native PAGE 和 SDS-PAGE 分析蛋白质谱,发现 CME 含有多种不同分子量的蛋白质,其蛋白质条带范围在 220 至 14kDa 之间。
  2. MTT 测定:MTT 实验结果显示,CME 对非洲绿猴肾细胞(Vero)的毒性较低,在高达 1200μg/mL 的浓度下,仍有 80% 的细胞存活。而对人结肠癌细胞系(HT-29)、人乳腺癌细胞系(MDA-MB-231)、人肺癌细胞系(A-549)和人胃癌细胞系(AGS),CME 则表现出明显的抑制作用,且呈浓度和时间依赖性。CME 对这些癌细胞系的半数抑制浓度(IC50)分别为:HT-29 为 400μg/mL、MDA-MB-231 为 500μg/mL、A-549 为 600μg/mL、AGS 为 800μg/mL。
  3. 细胞形态学观察:在显微镜下观察发现,经 CME 处理后的癌细胞形态发生显著变化。与正常贴壁生长、形态规则的对照细胞相比,处理后的癌细胞失去原有形态,变得圆润,细胞间粘附能力下降,出现收缩、脱离和聚集现象,细胞数量也明显减少。
  4. PI 染色:PI 染色结果表明,随着 CME 浓度的增加,癌细胞核的红色荧光强度增强,这意味着核损伤加剧。对照细胞的细胞核在细胞质中呈现红色荧光,且细胞核完整;而经 CME 处理的细胞,在最低浓度和 IC50浓度下,细胞核出现轻微损伤,呈现明亮的红色荧光;在最高浓度处理时,细胞核损伤进一步加重,荧光强度显著增加。
  5. 凋亡检测:AO/EB 染色结果显示,对照细胞呈现绿色荧光,表明细胞具有活力。经 CME 处理后,在最低浓度(100μg/mL)下,细胞呈现明亮的绿色荧光,提示早期凋亡;在 IC50浓度和最高浓度(1000μg/mL)下,细胞呈现橙色和黄色荧光,表明出现晚期凋亡。
  6. Rh-123 染色:通过 Rh-123 染色观察线粒体膜电位变化,发现对照细胞的线粒体膜完整,能够保留 Rh-123,呈现高荧光强度。而经 CME 处理的细胞,染料泄漏到细胞质中,荧光强度逐渐降低,这表明线粒体膜电位(MMP)下降,线粒体功能受损。
  7. CME 的 DNA 片段化分析:DNA fragmentation assay 结果显示,对照细胞的 DNA 呈现完整的条带,而经 CME 处理的细胞,在最低浓度、IC50浓度和最高浓度下,DNA 均出现碎片化,表现为琼脂糖凝胶上的条带拖尾现象,这进一步证实了 CME 可诱导癌细胞发生凋亡。
    研究结论和讨论部分指出,该研究首次证实了斑鳍东方鲀的 CME 对多种人类癌细胞系具有显著的抗癌活性,且对正常细胞毒性较低。CME 能够诱导癌细胞发生凋亡,其作用机制可能与破坏线粒体膜电位、导致 DNA 损伤等有关。这一研究结果为开发新型抗癌药物提供了新的潜在方向。然而,目前的研究仍处于初步阶段,未来需要进一步对 CME 中的生物活性化合物进行分离、鉴定和深入研究,明确其药理特性,并开展体内实验验证其抗癌效果,以评估其在临床应用中的安全性和有效性。总之,这项研究为抗癌药物的研发开辟了新的道路,有望为癌症治疗带来新的突破,具有重要的理论和实践意义。
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