综述:橙皮苷阻断胃炎-胃癌级联反应:多通路调控与机制
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时间:2025年10月02日
来源:Journal of Functional Foods 4
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本综述系统阐述了天然黄酮类化合物橙皮苷(Hsd)在阻断Correa's cascade(胃炎-胃癌演变过程)中的多步骤、多通路调控作用。文章详细分析了Hsd通过靶向Drp1、ERK/Nrf2、IL-10、HIF-1α、TNF、COX、NF-κB等信号通路,在胃炎阶段抑制幽门螺杆菌(Hp)感染、减轻氧化应激(OS)和炎症反应,在胃癌阶段调控MAPK、PI3K/Akt、Bcl-2、ANGPT-TIE等通路诱导肿瘤细胞凋亡、抑制血管生成和转移。Hsd展现出多表型调控优势和良好的临床转化潜力,为胃癌防治提供了新的多靶点天然药物策略。
1. 引言
胃癌(GC)是全球发病率第五的恶性肿瘤,严重威胁人类健康。Correa's cascade是肠型胃癌发展的经典模型,始于慢性炎症,经历胃黏膜萎缩、肠上皮化生(IM)、异型增生(Dys),最终演变为胃癌。幽门螺杆菌(Hp)感染是主要风险因素,其毒力因子如细胞毒素相关蛋白A(CagA)和空泡毒素A(VacA)可激活炎症反应、诱导氧化损伤。当前胃癌治疗手段包括手术、化疗、靶向治疗和免疫检查点抑制剂,但存在毒性大、耐药性强、成本高等局限。天然产物因其生物活性强、来源广泛成为研究热点,橙皮苷(Hsd)作为柑橘类水果中的主要生物活性成分,展现出抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多重功效。
2. 黏膜进展与信号调控
Correa's cascade分为三个阶段:慢性胃黏膜炎症、胃癌前病变(GPL)和胃癌。慢性炎症阶段以单核细胞和中性粒细胞浸润为特征;GPL阶段表现为黏膜变薄、腺体消失和胃小凹形成;最终阶段涉及上皮细胞核异型、腺体结构紊乱和癌变。Hp感染通过激活ROS、NF-κB等通路促进炎症和氧化应激,Ras/MEK/ERK通路调控肠化生进程,β-连环蛋白核转位激活致癌通路。上皮-间质转化(EMT)加速癌细胞迁移和凋亡逃逸,MAPK/ERK、PI3K/Akt、NF-κB等通路与炎症因子(如TNF-α、IL-10)相互作用,共同塑造肿瘤微环境。
3. 第一阶段:Hsd治疗胃黏膜炎症
3.1. 靶向Drp信号通路
线粒体动力相关蛋白1(Drp1)参与线粒体代谢和氧化应激调控。Hsd通过抑制Drp1和微管相关蛋白轻链3(LC3)表达、上调p62,减轻线粒体自噬,维持线粒体形态和功能,改善胃动力。
3.2. 靶向ERK/Nrf2信号通路
Hsd通过激活ERK/Nrf2通路,上调抗氧化酶(SOD、CAT、GSH)表达,抑制脂质过氧化产物(MDA、MPO),清除自由基,减轻乙醇、应激等诱导的胃黏膜氧化损伤。
3.3. 靶向IL-10信号通路
Hsd下调IL-10表达,减轻巨噬细胞线粒体损伤和代谢功能障碍,维持上皮完整性,缓解应激性胃损伤和乙醇诱导的黏膜屏障破坏。
3.4. 靶向HIF-1α信号通路
在胃缺血/再灌注损伤模型中,Hsd抑制HIF-1α表达及其对血管内皮生长因子(VEGF)的转录激活,减轻炎症反应和黏膜损伤。
3.5. 靶向TNF信号通路
Hsd降低TNF-α水平,抑制白细胞黏附和炎症因子释放,协同下调COX-2、iNOS、NF-κB等蛋白,缓解乙醇诱导的胃炎症。
3.6. 靶向COX信号通路
Hsd在高浓度时抑制COX-2表达和前列腺素E2(PGE2)产生,发挥抗炎作用;低浓度时可能促进炎症反应,呈现双相调控特征。
3.7. 靶向NF-κB信号通路
Hsd下调p65和FOXO1表达,上调沉默信息调节因子(Sirt-1),抑制NF-κB活化及炎症介质释放,减轻乙醇诱导的胃损伤。
4. 第三阶段:Hsd挽救胃癌
4.1. 靶向MAPK信号通路
Hsd升高ROS水平,抑制p-ERK、激活p-JNK和p-p38,促进线粒体凋亡,抑制肿瘤细胞生长。与Eg5抑制剂联用可阻断ERK1/2通路,抑制VEGF表达和血管生成。
4.2. 靶向PI3K/Akt信号通路
Hsd激活PI3K/Akt通路,上调自噬相关蛋白(Beclin1、LC3-II、ATG5),逆转上皮-间质转化(EMT),抑制波形蛋白和增殖细胞核抗原(PCNA)表达,抑制肿瘤增殖。
4.3. 靶向Bcl-2信号通路
Hsd上调促凋亡蛋白(Bax、cleaved Caspase-3、PARP),下调抗凋亡蛋白Bcl-2,打破Bad/Bcl-2平衡,激活线粒体凋亡通路。
4.4. 靶向ANGPT-TIE信号通路
Hsd下调血管生成素2(ANGPT2)表达,抑制Eg5抑制剂诱导的血管生成,阻断ANGPT-TIE信号通路,抑制肿瘤血管形成。
5. 关键考量
5.1. Hsd对Hp的抑制作用
Hsd抑制脲酶活性,破坏Hp细胞膜完整性,引起氨基酸泄漏和细菌形态改变。与克拉霉素联用可增强抗菌效果,提高抑制率。
5.2. 信号交互:多通路协同
Hsd通过Toll样受体、IL-6/JAK/STAT等通路交叉调控,在胃炎阶段协同抑制NF-κB、TNF、COX-2通路,在胃癌阶段调控MAPK和Bcl-2通路诱导凋亡。
5.3. Hsd治疗胃癌的优势:多步骤作用与多表型调控
Hsd在炎症阶段促进溃疡愈合、抗氧化、抗炎;在癌症阶段诱导凋亡、抑制增殖、迁移、EMT和血管生成,优于二甲双胍和他汀类药物。
5.4. Hsd的安全性与药代动力学
Hsd口服LD50为4837.5 mg/kg,临床剂量高达1000 mg/天时耐受良好。但其水溶性差、肠吸收低、半衰期短(约6小时)。通过固体分散体、纳米纤维、脂质纳米粒等剂型优化可提高生物利用度。
5.5. Hsd的临床转化潜力:多领域验证与未来挑战
临床研究显示Hsd对代谢综合征、高血压、心肌梗死等疾病有改善内皮功能、抗氧化、抗炎作用。但针对胃病变的临床数据仍缺乏,长期疗效和胃组织靶向性需进一步研究。
6. 结论
Hsd通过多通路调控Correa's cascade,在胃炎阶段抑制Hp、减轻OS和炎症,在胃癌阶段诱导凋亡、抑制血管生成和转移。其多靶点、多表型作用机制和良好安全性展现出临床潜力。当前研究仍缺乏GPL阶段数据和直接临床证据,需进一步探索Hsd在逆转癌前病变和预防胃癌中的应用。值得注意的是,胃癌可能起源于组织驻留干细胞,Correa模型或过于简化,这为干预策略提供了新方向。
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