β- 熊果苷对 2D 和 3D 结直肠癌细胞系中 NF-κB 通路影响的差异研究:开启结直肠癌治疗新方向

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Chemico-Biological Interactions 4.7

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  结直肠癌(CRC)死亡率高,NF-κB 通路在约半数 CRC 病例中失调。研究人员探究 β- 熊果苷对 CRC 中 NF-κB 信号的抑制作用。结果显示,3D 模型对 β- 熊果苷更敏感,抑制 NF-κB 通路及促凋亡效果更佳,为 CRC 治疗提供新方向。

  
在全球范围内,结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)如同一个隐匿在暗处的健康杀手,悄然威胁着人们的生命。它是胃肠道恶性肿瘤中导致发病和死亡的主要原因之一,众多因素如炎症性肠病、不良生活习惯(吸烟、酗酒、缺乏运动、高 BMI)、不合理饮食习惯(过多摄入红肉或加工肉)、代谢紊乱(糖尿病)以及早年抗生素暴露等,都像是为这个杀手提供了 “作案工具”,助推了结直肠癌的发生发展。

目前,结直肠癌的治疗面临诸多困境。肿瘤的转移扩散使得病情难以控制,一旦发展到晚期,治疗效果往往不尽人意。而且,现有治疗手段存在局限性,比如 5 - 氟尿嘧啶(5-FU)虽是常用化疗药,但转移性结直肠癌患者的治疗效果仍不理想。另外,现有的 NF-κB 通路抑制剂虽然有一定临床效果,却伴随着不可忽视的副作用,这让医生和患者都陷入了两难境地。因此,寻找更有效、更安全的治疗方法迫在眉睫。

在这样的背景下,来自安卡拉耶尔德勒姆?贝亚齐特大学(Ankara Yildirim Beyazit University)的研究人员勇敢地踏上了探索之旅,开展了关于 β- 熊果苷(β-Arbutin)对二维(2D)和三维(3D)结直肠癌细胞系中 NF-κB 通路影响的研究。他们的研究成果发表在《Chemico-Biological Interactions》杂志上,为结直肠癌的治疗带来了新的曙光。

研究人员在本次研究中,运用了多种关键技术方法。首先,他们通过细胞培养技术,分别构建了 2D 单层培养和 3D 海藻酸钠微球模型来培养 HT-29 结直肠癌细胞。接着,利用 WST-1 法测定细胞活力,以此确定 β- 熊果苷和对照药柳氮磺胺吡啶(Sulfasalazine)的半数抑制浓度(IC50)。此外,借助流式细胞术检测凋亡细胞数量、Caspase 3/7 酶活性及相关蛋白表达,并用免疫荧光染色进一步验证蛋白水平。

下面让我们来看看具体的研究结果:

  • β- 熊果苷对细胞活力的影响:研究人员用不同浓度的 β- 熊果苷和柳氮磺胺吡啶处理 2D 和 3D 的 HT-29 结直肠癌细胞。结果发现,β- 熊果苷在 2D 和 3D 培养的 HT-29 细胞中,均呈现出剂量依赖性地降低细胞活力的现象。例如,在 2D 培养的 HT-29 细胞中,随着 β- 熊果苷浓度增加,细胞活力逐渐下降。
  • β- 熊果苷对细胞凋亡的影响:通过流式细胞术检测发现,在 3D 模型中,β- 熊果苷诱导的细胞凋亡率(56.46%)显著高于 2D 培养(22.11%),二者差异具有统计学意义(p<0.0001)。这表明 3D 培养的细胞对 β- 熊果苷诱导的凋亡更为敏感。
  • β- 熊果苷对 Caspase 3/7 酶活性的影响:同样,β- 熊果苷处理的 3D 细胞中 Caspase 3/7 酶活性(53.56%)明显高于 2D 细胞(34.04%),差异显著(p<0.0001)。这进一步说明 β- 熊果苷在 3D 培养体系中对细胞凋亡相关酶的激活作用更强。
  • β- 熊果苷对靶蛋白表达的影响:相较于 2D 培养系统,β- 熊果苷处理后,3D 培养中的靶蛋白表达水平下降更为明显。这意味着在更接近体内真实环境的 3D 培养体系中,β- 熊果苷对相关蛋白的抑制作用更显著。

综合研究结果和讨论部分,可以得出以下重要结论:β- 熊果苷能够显著抑制 NF-κB 信号通路,通过降低关键通路蛋白(包括 NF-κB/p65 的总蛋白和磷酸化形式、p-NF-κB/p65、IKK 和 p-IKK)的表达来实现这一作用。而且,这种抑制作用在 3D 培养系统中比 2D 模型更为突出。这一研究不仅证实了 β- 熊果苷作为一种潜在的 NF-κB 靶向药物的强大潜力,还凸显了 3D 培养系统在研究药物疗效方面的优势,其能够更真实地模拟体内肿瘤微环境,为后续的临床研究和药物开发提供了更可靠的依据。

总的来说,这项研究为结直肠癌的治疗开辟了新的方向,让我们看到了 β- 熊果苷在未来临床应用中的广阔前景。同时,也为科研人员在寻找更有效的抗癌药物道路上提供了重要的参考,激励着更多人去探索生命科学的奥秘,为攻克癌症这一全球性难题贡献力量。

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