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甜菊乙醇提取物通过抑制PI3K/AKT/mTOR通路诱导胃癌细胞凋亡的分子机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:Kuwait Journal of Science 1.2
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本研究针对胃癌治疗需求,探索甜菊(Stevia rebaudiana)乙醇提取物(EESR)的抗癌机制。通过MTT、克隆形成、Transwell和Western blot等实验,发现EESR能浓度依赖性地抑制SGC-7901细胞增殖、迁移并诱导凋亡,其关键成分Stevioside通过分子对接证实与PI3K-mTOR复合物结合。该研究为天然产物靶向治疗胃癌提供了新思路,论文发表于《Kuwait Journal of Science》。
胃癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一,尽管现有治疗方法不断进步,但耐药性和副作用仍是重大挑战。PI3K/AKT/mTOR信号通路的异常激活与胃癌进展密切相关,成为治疗的重要靶点。与此同时,天然植物提取物因其低毒性和多靶点作用特点,在抗癌药物开发中备受关注。甜菊(Stevia rebaudiana)作为传统药用植物,其活性成分Stevioside等已被报道具有抗肿瘤潜力,但具体机制尚不明确。
为解决上述问题,中国的研究团队开展了甜菊乙醇提取物(EESR)抗胃癌作用及其分子机制的系统研究。该研究通过体外实验结合计算机模拟,首次揭示了EESR通过调控PI3K/AKT/mTOR通路抑制胃癌细胞生长的分子机制,相关成果发表在《Kuwait Journal of Science》上。
研究采用LC-MS/MS分析EESR成分,通过MTT法检测细胞活力,克隆形成实验评估增殖抑制,Transwell实验观察迁移侵袭能力,流式细胞术分析细胞周期和凋亡,Western blot检测通路蛋白表达,并运用分子对接技术模拟Stevioside与PI3K-mTOR复合物的相互作用。
3.1 甜菊乙醇提取物的成分分析
HPLC鉴定出EESR含有5种主要甜菊糖苷:Steviolbioside、Rebaudioside B、Rebaudioside A、Rebaudioside C和Stevioside,其中Stevioside含量最高。
3.2 选择性细胞毒性作用
MTT实验显示EESR对SGC-7901胃癌细胞的IC50
为25.5 μg/mL,显著低于正常肠细胞CCL-241的96.7 μg/mL,表明其选择性抗癌作用。
3.3 诱导细胞凋亡
AO/EB和DAPI染色显示EESR处理后的细胞出现核固缩等凋亡特征;Annexin V检测证实凋亡率随浓度增加而升高(p<0.01)。
3.4 抑制迁移和侵袭
Transwell实验表明,100 μg/mL EESR使SGC-7901细胞迁移和侵袭分别减少68%和72%(p<0.01)。
3.5 阻滞细胞周期
流式结果显示EESR将细胞阻滞在G2/M期,40 μg/mL处理使G2/M期细胞比例从9.3%增至28.1%。
3.6 抑制PI3K/AKT/mTOR通路
Western blot发现EESR剂量依赖性降低p-PI3K、p-AKT和p-mTOR蛋白表达,但对总蛋白无影响。
3.7 分子对接分析
Stevioside与PI3K-mTOR复合物(PDB:4FA6)的C2口袋结合能达-8.9 kcal/mol,主要通过氢键和疏水相互作用。
该研究首次系统阐明了EESR通过多途径发挥抗胃癌作用:1)选择性细胞毒性;2)诱导凋亡;3)抑制迁移侵袭;4)阻滞细胞周期;5)靶向抑制PI3K/AKT/mTOR通路。分子对接证实其主要活性成分Stevioside可直接作用于PI3K-mTOR复合物,为开发新型天然抗癌药物提供了理论依据。相比现有化疗药物,EESR具有毒性低、多靶点协同作用的优势,其作用机制与临床使用的mTOR抑制剂(如依维莫司)有相似之处但来源更天然。
这项研究的创新性在于将传统药用植物的现代药理学研究与计算机辅助药物设计相结合,不仅证实了甜菊提取物的抗癌潜力,更揭示了其精确的分子作用靶点。未来研究可进一步优化提取工艺,开展动物实验验证疗效,并探索与其他抗癌药物的协同作用,为开发新型胃癌治疗方案奠定基础。
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