人参皂苷Rh2通过线粒体自噬与铁死亡协同作用抑制前列腺癌进展的机制研究

本研究首次揭示人参皂苷Rh2（GRh2）通过双重诱导线粒体自噬（mitophagy）和铁死亡（ferroptosis）协同抑制前列腺癌（PC）进展的分子机制。GRh2通过破坏线粒体功能（膜电位下降、ROS累积、ATP耗竭），激活PINK1/Parkin通路介导的线粒体自噬，同时下调SLC7A11/GPX4轴触发铁死亡。体内外实验证实其显著抑制PC3细胞增殖、迁移和侵袭，为靶向线粒体的抗PC治疗提供新策略。

　　

3.1 GRh2抑制前列腺癌细胞活性与转移能力

实验数据显示，人参皂苷Rh2（GRh2）以浓度依赖性方式降低PC3细胞活力，半数抑制浓度（IC₅₀）为19.3 μg/mL。48小时处理后，细胞增殖率显著下降，克隆形成能力减弱至对照组的40%。Transwell和小室迁移实验显示，GRh2处理组侵袭细胞数减少60%，伤口愈合速度延缓2倍，表明其有效抑制细胞迁移和侵袭。DU145细胞实验重复出相似趋势，证实GRh2的抗肿瘤效应具有普适性。

3.2 线粒体损伤的分子证据

JC-1探针检测显示GRh2处理组线粒体膜电位（MMP）下降50%，伴随活性氧（mtROS）水平升高3倍。能量代谢分析揭示ATP产量减少45%，ADP/ATP比值上升2.8倍。透射电镜观察到线粒体嵴断裂、基质肿胀等超微结构改变。添加线粒体分裂抑制剂Mdivi-1可逆转上述表型，证实GRh2通过直接损伤线粒体功能发挥作用。

3.3 线粒体自噬通路的激活

RNA测序发现GRh2组差异基因显著富集于线粒体自噬通路（KEGG分析p<0.001）。Western blot显示PINK1和Parkin蛋白表达上调2-3倍，而线粒体外膜蛋白VDAC1和TOM20下降60%。电镜下可见受损线粒体被双层膜结构包裹形成自噬体，典型自噬泡数量增加5倍。Mdivi-1处理可阻断该过程，使PC3细胞存活率恢复至对照组的80%。

3.4 动物模型的治疗验证

裸鼠移植瘤实验显示，GRh2治疗组肿瘤体积较对照组缩小75%（p<0.001）。联合Mdivi-1后肿瘤生长抑制率降至35%，证实体内疗效依赖线粒体自噬通路。组织学分析显示治疗组肿瘤组织出现大量空泡化线粒体和脂质过氧化产物沉积。

3.5 铁死亡通路的协同作用

GRh2处理导致脂质ROS水平升高4倍，丙二醛（MDA）含量增加2.5倍，同时谷胱甘肽（GSH）储备耗尽70%。关键铁死亡调控蛋白SLC7A11和GPX4表达量分别降低65%和55%。铁离子检测显示细胞内Fe²⁺浓度上升3.2倍。铁死亡抑制剂Ferrostatin-1（Fer-1）可挽救50%的细胞死亡，证明GRh2通过双重机制协同杀伤肿瘤细胞。

4 讨论

该研究首次阐明GRh2通过"线粒体损伤-自噬-铁死亡"轴对抗前列腺癌的级联机制。线粒体功能障碍引发PINK1/Parkin介导的过度自噬，同时铁代谢紊乱导致脂质过氧化崩溃，两者形成正反馈循环。这种多靶点作用模式克服了传统单通路靶向药物的耐药性问题，为开发基于天然产物的线粒体靶向疗法提供理论依据。未来研究需进一步解析线粒体损伤与铁死亡之间的时空调控关系，以及GRh2在雄激素敏感型前列腺癌模型中的适用性。