小檗碱通过ROS介导的PI3K/Akt-Nrf2通路抑制甲状腺乳头状癌生长的机制研究

本研究针对甲状腺乳头状癌(PTC)中核因子E2相关因子2(Nrf2)高表达导致化疗耐药的问题，探讨了小檗碱(BBR)通过抑制PI3K/Akt-Nrf2信号通路、诱导活性氧(ROS)生成促进癌细胞凋亡的分子机制。研究人员采用MTT法、流式细胞术和异种移植模型证实，BBR能剂量依赖性地抑制PTC细胞增殖并诱导凋亡，其作用与下调Nrf2表达、阻断PI3K/Akt通路密切相关。该发现为PTC靶向治疗提供了新的理论依据，提示BBR可能成为潜在的治疗药物。

　　

甲状腺癌作为最常见的内分泌恶性肿瘤，近年来发病率呈现持续上升趋势。其中甲状腺乳头状癌(PTC)虽预后相对较好，但患者个体化差异常导致治疗效果不尽如人意。更令人担忧的是，核因子E2相关因子2(Nrf2)在PTC中的异常高表达不仅与不良预后相关，还会引发肿瘤对多种化疗药物的耐药性——这一现象如同给癌细胞穿上了"防弹衣"，使得传统治疗手段频频失效。面对这一临床困境，科学家们将目光投向了具有多重药理活性的天然化合物小檗碱(BBR)。这种从植物中提取的黄色生物碱已有近两个世纪的应用历史，近年研究发现其对代谢性疾病和多种癌症具有显著疗效，但其在PTC中的具体作用机制仍如"雾里看花"，亟待深入探究。

为解决这一科学问题，来自武汉科技大学职业危害识别与控制湖北省重点实验室的研究团队开展了一项创新性研究。他们发现BBR能通过"一箭双雕"的作用机制——既抑制Nrf2的活性，又阻断PI3K/Akt信号通路，从而在PTC中引发"多米诺骨牌效应"：先是导致细胞内活性氧(ROS)水平升高，继而触发癌细胞程序性死亡。这一重要发现发表于生物化学领域权威期刊《Archives of Biochemistry and Biophysics》，为开发新型PTC靶向治疗方案提供了理论依据。

研究人员主要采用MTT法检测细胞活力、流式细胞术分析凋亡率、蛋白质印迹法检测相关蛋白表达，并建立裸鼠异种移植模型评估BBR的体内抗肿瘤效果。实验选用K1和TPC-1两种PTC细胞系作为研究对象，同时以正常人甲状腺细胞Nthy-ori 3-1作为对照。

BBR impedes cell viability and prompts cell apoptosis in PTC cells
通过MTT实验发现，BBR以剂量和时间依赖性方式显著抑制PTC细胞活力，而对正常甲状腺细胞影响甚微。流式细胞术进一步证实，40 μM的BBR可有效诱导K1和TPC-1细胞凋亡，凋亡率随药物浓度增加而升高。

BBR inhibits Nrf2 expression and activates ROS production in PTC cells
研究表明BBR能显著下调Nrf2蛋白表达，同时增加细胞内ROS水平。当使用抗氧化剂NAC处理后，BBR诱导的细胞凋亡明显减弱，证实ROS在BBR的抗癌效应中起关键作用。

BBR suppresses the PI3K/Akt pathway in PTC cells
蛋白质印迹分析显示，BBR处理可降低PI3K和Akt的磷酸化水平。当联合使用PI3K抑制剂LY294002时，BBR对PTC细胞的抑制作用进一步增强；相反，PI3K激活剂IGF-1则能部分逆转BBR的效应，表明PI3K/Akt通路参与调控BBR的抗癌作用。

BBR inhibits tumor growth in vivo
动物实验表明，经口给予高剂量BBR能显著抑制裸鼠移植瘤的生长，肿瘤体积和重量均明显小于对照组。免疫组化分析显示治疗组肿瘤组织中Nrf2和p-Akt表达下调，而凋亡标志物Cleaved-Caspase3表达上调。

在讨论部分，作者指出这项研究首次系统阐明了BBR通过"双通路调控"发挥抗PTC作用的分子机制：一方面通过抑制Nrf2解除癌细胞对ROS的防御，另一方面通过阻断PI3K/Akt信号通路放大氧化应激效应，最终引发癌细胞凋亡。这种独特的作用模式使BBR有望成为克服PTC化疗耐药的新选择。研究还特别强调，BBR对正常细胞毒性较低的特性，为其临床转化应用提供了安全性优势。

值得注意的是，该研究不仅证实了BBR在体外和体内实验中的显著抗癌效果，更重要的是揭示了Nrf2与PI3K/Akt通路在PTC中的交互作用机制——这一发现为理解PTC的发生发展提供了新的理论视角。研究者建议未来可进一步探索BBR与其他抗癌药物的联合应用策略，并开展相关临床试验验证其实际疗效。作为天然产物抗癌研究的典范，这项工作为开发源自传统药物的新型抗癌疗法开辟了道路。