5,7-二甲氧基黄酮通过调控肠道Akkermansia muciniphila与肝脏CD8+T细胞浸润抑制肝细胞癌进展的机制研究
《Chinese Medicine》:5,7-dimethoxyflavone inhibits hepatocellular carcinoma progression via increasing intestinal Akkermansia muciniphila and hepatic CD8+ T cell infiltration
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时间:2025年10月09日
来源:Chinese Medicine 5.7
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本研究针对肝细胞癌(HCC)中肠道菌群失调与CD8+T细胞免疫功能受损的关键问题,探讨了天然黄酮类化合物5,7-二甲氧基黄酮(DMF)的抗肿瘤机制。研究人员通过DEN/CCl4诱导的小鼠HCC模型,结合16S rRNA测序、微生物移植、代谢组学和转录组分析等技术,发现DMF可显著上调肠道Akkermansia muciniphila(A. muciniphila)丰度,修复肠屏障功能,并通过抑制NF-κB/CCL2通路增强CD8+T细胞抗肿瘤免疫。该研究为HCC的免疫微环境调控提供了新的治疗策略,发表于《Chinese Medicine》。
肝细胞癌(HCC)是全球范围内发病率和死亡率均较高的恶性肿瘤,其发生发展常伴随肝脏纤维化、肝硬化以及肠道菌群的严重失调。尽管免疫检查点抑制剂(ICIs)在HCC治疗中取得了一定突破,但患者应答率低、肿瘤免疫微环境抑制仍是临床面临的严峻挑战。肠道与肝脏通过“肠-肝轴”密切相连,肠道菌群紊乱会破坏肠屏障,导致细菌及其代谢产物进入肝脏,加剧炎症反应与肿瘤进展。因此,寻找能够同时调节肠道菌群和增强抗肿瘤免疫的有效药物,成为当前HCC研究的热点。
5,7-二甲氧基黄酮(DMF)是来自泰国姜黄(Kaempferia parviflora)的一种天然黄酮类化合物,既往研究显示其具有抗炎、抗氧化及抗肿瘤潜力,但其在HCC中的作用及机制尚不明确。为此,研究人员在《Chinese Medicine》上发表论文,系统探讨了DMF是否通过调控“肠道菌群—免疫微环境”轴抑制HCC进展。
为开展本研究,作者构建了DEN(二乙基亚硝胺)/CCl4(四氯化碳)诱导的小鼠HCC模型,并分别给予低、高剂量DMF干预;通过磁共振成像(MRI)、组织病理染色、血清生化指标及ELISA评估肿瘤进展与肝功能;利用16S rRNA测序、微生物移植、粪便及血清代谢组学(包括非靶向代谢组与靶向代谢组QMT1000)分析肠道菌群与代谢物变化;采用转录组测序、分子对接、实时定量PCR(RT-PCR)及Western blot(WB)探究DMF对HCC细胞的分子作用靶点;通过流式细胞术和免疫荧光染色检测肿瘤组织中CD8+T细胞的浸润与功能状态。
通过体内实验发现,DMF处理可显著减少肝脏肿瘤结节数量、最大肿瘤直径及肝体比,降低血清ALT(丙氨酸转氨酶)、AST(天门冬氨酸转氨酶)和AFP(甲胎蛋白)水平,改善肝功能。组织病理及免疫组化(IHC)结果显示,DMF下调了肿瘤标志物AFP和增殖指标Ki67的表达,表明DMF有效抑制了HCC的发展。
DMF抗肿瘤作用部分依赖于肠道菌群,特别是A. muciniphila
抗生素清除肠道菌群后,DMF的抗肿瘤效果被削弱,说明其作用依赖肠道微生物。16S rRNA测序显示,DMF能恢复HCC小鼠肠道菌群的α多样性与β多样性,显著提升Akkermansia muciniphila等有益菌的丰度。体外培养实验进一步证实DMF可直接促进A. muciniphila生长。补充活菌A. muciniphila可模拟DMF的效果,显著减轻肝损伤、降低肿瘤负荷,其机制与增强肠道屏障蛋白Occludin表达、调节谷胱甘肽(抗氧化)和11,12-二羟基二十碳三烯酸(11,12-DIHETE,促炎)代谢相关。
血清非靶向代谢组学提示DMF吸收入血后还存在其他抗肿瘤机制。流式细胞与免疫荧光结果显示,DMF处理增加了肿瘤组织中CD8+T细胞的浸润,提升其干扰素-γ(IFN-γ)表达,降低免疫检查点PD-1(程序性死亡蛋白1)水平,表明DMF可改善CD8+T细胞的功能衰竭状态。
DMF通过抑制NF-κB/CCL2通路增强CD8+T细胞浸润
在Hepa1-6细胞中,DMF以剂量依赖方式抑制细胞活力。转录组分析发现,DMF下调了822个基因,其中CCL2(C-C motif趋化因子配体2)是关键节点。分子对接显示DMF与NF-κB p65结合亲和力最高;Western blot验证DMF抑制NF-κB p65磷酸化(p-p65),进而降低CCL2表达,而ERK1/2和STAT3通路未受影响。使用NF-κB激动剂(Compound 32)可逆转DMF对CCL2的抑制作用,说明DMF通过阻断NF-κB/CCL2轴调控肿瘤细胞与CD8+T细胞的交互作用。
本研究系统阐明了DMF通过上调肠道A. muciniphila、修复肠屏障、抑制肝脏NF-κB/CCL2信号通路,进而增强CD8+T细胞抗肿瘤免疫的多重机制,不仅深化了对黄酮类化合物免疫调节作用的理解,也为HCC的联合治疗提供了新思路。该研究提示,针对“肠道菌群—免疫微环境”轴的干预策略可能是提高HCC免疫治疗疗效的有效途径。
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