大麻提取物组分F7通过抑制F-肌动蛋白和黏着斑重组抑制卵巢癌相关血管生成
《Pharmacological Research - Natural Products》:Suppression of ovarian cancer -related angiogenesis processes by cannabis extract fraction in vascular endothelial cells is associated with reduced F-actin and focal adhesion points reorganization
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时间:2025年11月05日
来源:Pharmacological Research - Natural Products
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本研究聚焦卵巢癌治疗难题,探讨大麻提取物组分F7对肿瘤血管生成的影响。研究人员通过体外实验发现,尽管F7会上调血管内皮生长因子(VEGF)表达,但能显著抑制人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的迁移和出芽能力。机制研究表明,F7通过下调CDC42、Arp2/3等关键基因表达,破坏F-肌动蛋白细胞骨架重组和黏着斑形成,从而阻断血管生成过程。该研究为开发新型抗血管生成疗法提供了新思路。
在妇科恶性肿瘤中,卵巢癌以其高死亡率备受关注。多数患者确诊时已属晚期,常规手术联合铂类化疗虽为标准方案,但疾病复发和多药耐药现象普遍,导致治疗陷入困境。值得注意的是,肿瘤血管生成在这一过程中扮演关键角色——新生血管为肿瘤提供氧气和营养,支持其生长转移。然而,当前抗血管生成疗法效果参差不齐,个体差异和耐药问题突出,亟需开发新型治疗策略。
近年来,大麻(Cannabis sativa)的药用价值引起学界关注。这种植物含有上百种活性成分,包括多种萜烯、黄酮类和150余种植物大麻素。其中,大麻提取物组分F7因其对卵巢癌细胞的显著细胞毒性而备受关注。此前研究发现,F7能诱导内质网应激、阻滞细胞周期进程并促进癌细胞凋亡。但F7是否影响肿瘤微环境中的血管生成过程,仍是一个待解之谜。
为探究这一问题,研究人员开展了一项发表于《Pharmacological Research - Natural Products》的创新研究。他们建立了一套模拟肿瘤微环境的共培养体系,将人脐静脉内皮细胞(HUVEC)与卵巢癌细胞(OVCAR3)共同培养,系统评估F7对血管生成相关过程的影响。
研究团队运用了多种关键技术方法,包括划痕实验检测细胞迁移能力、基于细胞珠的体外出芽实验评估血管生成潜能、定量PCR分析基因表达变化、蛋白质印迹检测蛋白水平,以及共聚焦显微镜观察细胞骨架和黏着斑动态重组。这些方法为揭示F7的作用机制提供了多层次证据。
通过划痕实验发现,F7处理22小时后能显著抑制HUVEC的迁移能力,仅有50.4%的划痕区域保持开放,而对照组几乎完全闭合(7.1%)。值得注意的是,纯化的Δ9-四氢大麻酚(THC)虽然也抑制迁移,但效果弱于F7,提示F7中的多种成分可能存在协同作用。
在血管出芽实验中,卵巢癌细胞的存在显著促进了HUVEC的出芽能力,而F7处理则能逆转这一效应,其抑制效果与抗VEGF单克隆抗体贝伐珠单抗相当。这表明F7能有效阻断肿瘤细胞诱导的血管生成过程。
F7和THC处理增加HUVEC和OC细胞中VEGFA表达
令人意外的是,尽管F7表现出抗血管生成活性,但它却上调了HUVEC和卵巢癌细胞中血管内皮生长因子A(VEGFA)的表达。这一看似矛盾的现象提示,F7可能通过干预VEGF下游信号通路发挥抑制作用。
深入机制研究发现,F7能显著降低与肌动蛋白聚合和分支相关的基因表达,包括Arp2、Arp3、VASP和WAVE。同时,细胞分裂周期42(CDC42)的表达也受到抑制,这一小G蛋白是调节VEGF诱导的F-肌动蛋白细胞骨架重组的关键因子。共聚焦显微镜观察证实,F7处理确实减少了应激纤维的形成。
血管出芽过程中,尖端细胞通过丝状伪毛引导方向,这些结构通过黏着斑(FA)锚定在细胞外基质上。研究发现,F7能降低整合素αV(ITGαv)、整合素β1(ITGβ1)、桩蛋白(PXN)、踝蛋白(TLN1)和纽蛋白(VCL)等黏着斑相关基因的表达。Western blot和免疫荧光进一步证实,ITGαv、ITGβ1和PXN蛋白水平降低,且PXN在细胞边缘的定位减少,而在胞质中分布增加,表明黏着斑组装受损。
研究结论与讨论部分指出,尽管F7处理上调了VEGF表达,但它通过抑制CDC42-Arp2/3信号轴,破坏了F-肌动蛋白细胞骨架重组和黏着斑形成,从而有效阻断了内皮细胞迁移和出芽这两个血管生成的关键步骤。这种"上游激活、下游抑制"的独特作用模式,使F7成为一种有前景的抗血管生成剂。
该研究的创新之处在于首次揭示了大麻提取物组分F7通过靶向细胞骨架动力学抑制肿瘤血管生成的新机制。不同于传统的VEGF靶向药物,F7作用于血管生成过程的更下游环节,可能为克服现有抗血管生成药物的耐药问题提供新策略。
然而,研究人员也谨慎指出,由于大麻成分的复杂性,F7的确切活性成分及其相互作用仍需进一步解析。此外,尽管体外实验结果令人鼓舞,但F7在体内对肿瘤血管化的影响及其对正常组织血管生成的可能副作用,仍需通过动物实验验证。
总之,这项研究为大麻提取物的抗肿瘤应用提供了新的理论依据,提示在常规癌症治疗方案中联合使用特定大麻提取物组分,可能通过抑制肿瘤诱导的血管生成而增强治疗效果。随着医学大麻研究的深入,这种古老植物的现代药用价值正被不断发掘,为癌症治疗带来新的希望。
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