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吴茱萸碱通过抑制TRIM26介导的GPX4蛋白稳定性诱导前列腺癌细胞铁死亡的研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月27日 来源:Chinese Medicine 5.3
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本研究针对前列腺癌(PCa)传统疗法易产生耐药性的临床难题,揭示了传统中药吴茱萸碱(Evod)通过下调TRIM26表达、促进GPX4蛋白降解,进而激活铁死亡(Ferroptosis)通路的新机制。研究人员通过体外细胞实验和体内裸鼠移植瘤模型证实,Evod可显著抑制PC3/DU145细胞增殖并诱导ROS依赖性铁死亡,为CRPC治疗提供了天然药物干预新策略。
前列腺癌作为全球男性发病率第二的恶性肿瘤,传统雄激素剥夺疗法(ADT)和化疗面临严峻的耐药挑战,尤其对于去势抵抗性前列腺癌(CRPC)患者。近年来,铁死亡(Ferroptosis)这种由铁依赖的脂质过氧化驱动的非凋亡性细胞死亡方式,因其能绕过凋亡抵抗机制而成为肿瘤治疗新靶点。与此同时,传统中药活性成分在肿瘤治疗中的价值日益凸显,其中从吴茱萸中提取的生物碱Evodiamine(Evod)已被证实对多种恶性肿瘤具有抑制作用,但其在前列腺癌中的作用机制尚未阐明。
兰州大学第二医院泌尿外科研究所团队在《Chinese Medicine》发表的研究,系统揭示了Evod通过调控TRIM26-GPX4轴诱导前列腺癌细胞铁死亡的分子机制。研究采用CCK8检测细胞活力、EdU标记增殖、3D基质胶侵袭实验、流式细胞术分析ROS和凋亡,结合qPCR/Western blot检测基因蛋白表达,并建立DU145细胞裸鼠移植瘤模型进行体内验证。
Evodiamine抑制前列腺癌细胞生长
通过CCK8实验发现Evod以剂量依赖性方式抑制LNCaP/22RV1(激素敏感型)和VCaP/PC3/DU145(去势抵抗型)细胞活力。EdU实验显示1.0μM Evod处理24小时可显著降低PC3/DU145细胞DNA合成能力,克隆形成实验证实其长期抑制效果。3D基质胶实验则揭示Evod能削弱肿瘤细胞侵袭能力。
非凋亡途径的细胞死亡诱导
虽然Annexin V/PI染色显示Evod处理48小时增加PC3/DU145细胞死亡率,但Hoechst染色未见典型凋亡小体,Western blot检测凋亡相关蛋白(cleaved-caspase3/PARP/BAX)无显著变化。泛半胱天冬酶抑制剂Z-VAD-FMK未能逆转Evod的细胞毒性,证实其作用独立于凋亡通路。
铁死亡的关键作用
Evod处理显著提升细胞内ROS和脂质ROS水平,MDA含量增加2.5倍而GSH降低60%,C11-BODIPY581/591荧光探针证实脂质过氧化积累。铁死亡抑制剂Ferrostatin-1和铁螯合剂DFO可部分挽救细胞存活率,提示铁死亡参与Evod的杀伤效应。值得注意的是,GPX4蛋白表达显著下调,而过表达GPX4能逆转Evod诱导的ROS积累和细胞死亡。
TRIM26-GPX4调控轴的发现
机制研究表明Evod不改变GPX4 mRNA水平但加速其蛋白降解。蛋白酶体抑制剂MG132可阻断GPX4降解,而自噬抑制剂Baf-A1无效。在多种E3泛素连接酶中,TRIM26表达受Evod显著抑制。过表达TRIM26能恢复GPX4蛋白水平,挽救细胞活力并减少脂质ROS,证实TRIM26通过K63泛素化维持GPX4稳定性是Evod的作用靶点。
体内抗肿瘤效果验证
在DU145移植瘤模型中,10/20 mg/kg Evod腹腔注射每两天一次,两周后肿瘤体积缩小40%/58%,重量减少35%/52%。IHC显示Ki67阳性率下降,Western blot证实瘤组织TRIM26和GPX4蛋白表达同步降低,与体外结果一致。
该研究首次阐明Evod通过抑制TRIM26介导的GPX4蛋白稳定性来诱导前列腺癌细胞铁死亡的分子机制,不仅拓展了对中药活性成分抗癌机理的认识,更为克服CRPC治疗耐药性提供了新思路。特别值得注意的是,Evod对激素敏感型和去势抵抗型前列腺癌细胞均有显著抑制作用,且体内实验显示良好安全性(小鼠体重无显著变化),凸显其临床转化潜力。未来研究可进一步优化Evod的给药方案,并探索其与现有疗法的协同效应,为前列腺癌患者提供更有效的治疗选择。
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