黄芪和白花蛇舌草通过调控 miR-582-3p-p27 信号通路抑制肺腺癌增殖的机制研究

【字体: 时间:2025年04月19日 来源:Scientific Reports 3.8

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  肺癌死亡率高,治疗效果不佳。为探究黄芪和白花蛇舌草(A-H)抑制肺腺癌(LUAD)细胞增殖的机制,研究人员聚焦 miR-582-3p 开展研究。结果发现 A-H 通过 miR-582-3p-p27 信号通路抑制 LUAD 细胞增殖,为中药治疗肺癌提供了新依据。

  肺癌是全球范围内常见的恶性肿瘤,也是癌症相关死亡的主要原因。在中国,肺癌的发病率和死亡率居高不下,严重威胁着人们的健康。非小细胞肺癌占肺癌病例的 85% 以上,其中肺腺癌(LUAD)是常见亚型。目前,肺癌的治疗手段主要包括手术切除和放化疗,但患者的 5 年生存率仍然较低。这是因为肺癌起病隐匿,近 70% 的患者在确诊时已处于晚期,错失了最佳治疗时机。同时,早期肺癌患者易复发,晚期患者因肿瘤侵袭和转移导致预后较差,这与恶性细胞的不受控制增殖密切相关。因此,深入了解肺癌发展的机制至关重要。
细胞周期紊乱被证实是细胞不受控制增殖的主要原因,而微小核糖核酸(miRNAs)作为一类小的非编码 RNA 分子,在癌症的发生发展中起着关键作用。它们通过与靶信使核糖核酸(mRNA)的 3’非翻译区(3’UTR)结合,抑制蛋白质翻译或导致 mRNA 降解,从而在转录后水平负调控基因表达。异常表达的 miRNAs 会导致靶蛋白的上调或下调,进而引发包括癌症在内的多种疾病。研究表明,miRNAs 在肺癌等多种肿瘤中异常表达,参与肿瘤细胞周期调控、增殖、分化、凋亡、迁移和转移等过程。

在众多 miRNAs 中,miR-582-3p 在膀胱癌和卵巢癌中已有研究,但在 LUAD 中的作用机制尚未明确。此前研究还发现,传统中药黄芪和白花蛇舌草(A-H)能显著抑制 LUAD 细胞增殖,但其作用机制不明。基于这些背景,山东中医药大学附属医院和山东中医药大学康复医学院的研究人员开展了相关研究,旨在探究 miR-582-3p 促进细胞增殖的机制,确定其是否直接靶向 p27 导致 LUAD 细胞周期失控和无限增殖,以及 A-H 是否通过 miR-582-3p-p27 信号通路抑制 A549 细胞增殖。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员开展此项研究用到的主要关键技术方法有:从癌症基因组图谱(TCGA)数据库获取肺癌组织和癌旁组织的 RNA 测序数据及临床信息;构建慢病毒载体转染细胞系,实现 miR-582-3p 的过表达或沉默;运用 CCK-8 法和克隆形成实验检测细胞增殖能力;通过流式细胞术分析细胞周期;采用双荧光素酶报告基因实验验证 miR-582-3p 与 p27 的靶向关系;利用蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测蛋白表达水平等。

研究结果如下:

  1. miR-582-3p 在 LUAD 组织中上调且与患者预后不良相关:通过分析 TCGA 数据,发现 LUAD 组织中 miR-582-3p 水平显著高于癌旁组织。受试者工作特征曲线(ROC)分析显示,miR-582-3p 对肺癌有一定诊断准确性。且晚期(III 和 IV 期)患者 miR-582-3p 表达更高,其表达水平与病理分期、总生存期(OS)和 N 分期相关,是影响 OS 的独立预后因素。
  2. miR-582-3p 在肺癌细胞系中上调并促进 LUAD 增殖:在肺癌细胞系中,miR-582-3p 表达增加,尤其是 A549 细胞。过表达 miR-582-3p 促进 A549 细胞增殖和集落形成,沉默 miR-582-3p 则抑制细胞增殖。细胞周期分析表明,miR-582-3p 通过调节细胞周期蛋白,促进细胞从 G0/G1期向 S 期转变。
  3. miR-582-3p 直接靶向并下调 A549 细胞中的 p27:生物信息学分析预测 p27 是 miR-582-3p 的靶基因。实验证实,miR-582-3p 与 p27 的 3’UTR 结合,下调 p27 表达。在 LUAD 组织中,miR-582-3p 与 p27 表达呈负相关。
  4. miR-582-3p 通过下调 p27 促进 LUAD 细胞增殖:拯救实验表明,敲低 p27 可部分逆转沉默 miR-582-3p 对 A549 细胞增殖、细胞周期和细胞周期蛋白表达的抑制作用,证实 miR-582-3p 通过下调 p27 促进 LUAD 细胞增殖。
  5. 含 A-H 血清通过 miR-582-3p-p27 信号通路抑制 LUAD 细胞增殖:含 A-H 血清对 A549 细胞增殖有剂量依赖性抑制作用。过表达 miR-582-3p 可逆转 A-H 对 LUAD 细胞增殖的抑制作用,以及对细胞周期和相关蛋白表达的影响,表明 A-H 可能通过 miR-582-3p-p27 信号通路抑制 LUAD 增殖。

研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了 miR-582-3p 在 LUAD 中的作用机制,即通过下调 p27 促进细胞增殖;同时表明 A-H 可能通过 miR-582-3p-p27 信号通路抑制 LUAD 细胞增殖。这不仅为 LUAD 的预后预测提供了潜在生物标志物,也为中药抑制肿瘤提供了科学依据,为中药临床应用转化奠定了理论基础。不过,该研究主要基于细胞实验,未来需开展体内实验进一步验证。研究团队计划建立动物模型,深入研究 miR-582-3p 和 A-H 对 LUAD 生长的影响,同时探索 A-H 对免疫微环境的作用以及与靶向药物的相互关系,为肺癌治疗提供更多思路和方法。
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