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三阴乳腺癌治疗难题待解,研究人员聚焦 Glaucocalyxin A(GLA)展开研究。发现 GLA 可共价修饰谷胱甘肽(GSH)、选择性抑制硫氧还蛋白还原酶(TrxR),诱导癌细胞凋亡。该研究揭示 GLA 抗癌新机制,为三阴乳腺癌治疗提供新思路。
在生命的微观世界里,癌症一直是威胁人类健康的重大难题,尤其是三阴乳腺癌,因其特殊的生物学特性,治疗手段有限,患者预后较差。在抗癌药物研发的漫漫征途中,从天然产物中寻找 “宝藏” 成为了重要方向。Glaucocalyxin A(GLA),这种从传统中药来源植物中提取的生物活性二萜类化合物,虽已展现出对多种癌细胞的强大杀伤力,但其抗癌的 “神秘面纱” 尚未完全揭开,细胞靶点和作用机制依旧扑朔迷离。与此同时,硫氧还蛋白(Trx)系统在维持细胞内氧化还原平衡中扮演着关键角色,其中的硫氧还蛋白还原酶(TrxR)在肿瘤的发生发展过程中异常活跃,是极具潜力的抗癌靶点。然而,GLA 与 TrxR 之间究竟存在怎样的 “互动”,它又是如何在三阴乳腺癌的治疗中发挥作用的,这些问题亟待解答。
为了攻克这些难题,来自国内多个研究团队合作开展了深入研究。他们围绕 GLA 与谷胱甘肽(GSH)、TrxR 之间的关系,探究 GLA 抗三阴乳腺癌的作用机制。研究发现,GLA 能够共价修饰 GSH,并选择性地抑制 TrxR 的活性,主要靶向 TrxR 蛋白的 Sec498 残基。通过抑制 TrxR,细胞内活性氧(ROS)大量积累,总 GSH 和硫醇水平下降,细胞内氧化还原平衡被打破,最终诱导三阴乳腺癌细胞发生氧化应激介导的凋亡。这一发现意义重大,不仅揭示了 GLA 生物活性背后全新的分子机制,更为开发 GLA 成为治疗三阴乳腺癌的化疗药物提供了关键理论依据。该研究成果发表在《Bioorganic Chemistry》杂志上。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过蛋白质活性分析实验,检测 GLA 对 TrxR 活性的影响;利用相关细胞实验,观察细胞内 ROS 水平、GSH 和硫醇含量变化,以及细胞凋亡情况;还构建了 TrxR1 突变体,深入探究 GLA 作用的关键位点,以此来全面剖析 GLA 与 TrxR、GSH 之间的作用机制。
GLA 抑制 TrxR
GLA 是从植物中提取的关键生物活性二萜类化合物,其独特的 α,β- 不饱和羰基结构,使其具备与亲核试剂发生反应的能力,比如可与 TrxR 中硒代半胱氨酸(Sec)的游离硒醇基通过迈克尔加成反应结合,这一结构特征让它成为潜在的 TrxR 抑制剂。研究人员在实验中加入 GLA 后发现,野生型 TrxR1(WT TrxR1)的活性显著下降。同时,他们对比分析了 GLA 对 WT TrxR1 和 U498C TrxR1(Sec→Cys 突变体)活性的影响,进一步验证了 GLA 抑制 TrxR 活性的作用。由此得出结论,GLA 确实能够抑制 TrxR 的活性,且这种抑制作用与 TrxR 的特定结构有关。
结论
综合研究结果表明,GLA 能够对 GSH 进行共价修饰,通过靶向 TrxR 的 Sec 残基选择性抑制其活性。使用 GLA 抑制 TrxR 后,会导致三阴乳腺癌细胞系 MDA-MB-231 和 HCC-1806 中 ROS 水平升高,总 GSH 和硫醇浓度降低,进而诱导细胞发生氧化应激介导的凋亡。这一研究成果揭示了 GLA 发挥生物学效应的新分子机制,为后续将 GLA 开发成为治疗三阴乳腺癌的化疗药物奠定了坚实基础。研究人员也认识到,虽然此次研究取得了重要进展,但仍有许多问题有待进一步探索,比如在体内实验中 GLA 的疗效和安全性如何,是否存在其他潜在的作用靶点等。未来,围绕 GLA 的研究有望为三阴乳腺癌的治疗带来更多突破,为广大患者带来新的希望。