Swertiamarin 通过促进 CDKN1A/p21 的表达来抑制肝细胞癌细胞的增殖

《Journal of Reproductive Immunology》：Swertiamarin inhibits the proliferation of hepatocellular carcinoma cells by promoting the expression of CDKN1A/p21

本研究系统评估了Swertiamarin对肝癌细胞（HepG2、Huh7、SK-Hep-1）的抑制增殖及诱导凋亡作用，发现其通过调控p21依赖的PI3K/AKT和TNF-α信号通路实现，并在裸鼠移植瘤模型中验证了其抗肿瘤效果。

　　本文探讨了从传统草药中提取的化合物Swertiamarin在治疗人类肝细胞癌（HCC）中的潜在作用及其分子机制。肝细胞癌是一种高度异质性的恶性肿瘤，其高发病率和高死亡率对全球公共卫生构成了严重挑战。尽管现代医学在治疗HCC方面取得了显著进展，但大多数患者在确诊时已处于晚期，因此治疗效果有限。传统的治疗方法如手术、放疗、化疗和靶向治疗虽然在一定程度上有效，但也伴随着较多的不良反应。因此，寻找一种具有低毒性和高疗效的新型抗肿瘤药物成为研究热点。

Swertiamarin是一种从Swertia mileensis植物中提取的活性成分，它在临床中已被广泛用于治疗急性病毒性肝炎，显示出良好的治疗效果。该化合物属于一种名为“iridoid terpenoids”的天然产物，具有多种药理作用，包括肝脏保护和抗乙型肝炎病毒。已有研究表明，Swertiamarin对神经母细胞瘤细胞具有细胞毒性，并且可以诱导多种癌细胞的凋亡，如结肠癌细胞HCT116、肺癌细胞A549、胰腺癌细胞MiaPaCa-2等。这些发现表明Swertiamarin在抗癌领域具有广阔的应用前景。

本研究通过体外细胞实验和体内小鼠模型实验，系统地评估了Swertiamarin对HCC细胞的抑制作用及其潜在的分子机制。实验中使用的HCC细胞株包括HepG2、Huh7和SK-Hep-1，而正常肝细胞株HL-7702则作为对照。研究采用CCK-8实验检测细胞增殖情况，并通过流式细胞术评估细胞凋亡率。为了进一步探讨p21在Swertiamarin抗肿瘤机制中的作用，研究人员构建了p21的敲低和过表达载体，并将其转染至HepG2细胞中，观察其对细胞增殖和凋亡的影响。同时，通过RT-qPCR和Western blot检测Swertiamarin对p21、AKT和TNF-α基因和蛋白表达水平的影响，并结合免疫荧光技术直观展示这些变化。最终，通过建立SK-Hep-1异种移植小鼠模型验证Swertiamarin的抗肿瘤效果。

实验结果显示，Swertiamarin在不同HCC细胞株中均表现出显著的生长抑制作用（P < 0.05）。其半数抑制浓度（IC50）分别为88 μg/mL（HepG2）、63 μg/mL（Huh7）和55 μg/mL（SK-Hep-1）。此外，Swertiamarin的处理显著提高了p21和TNF-α的表达水平，同时降低了AKT的表达（P < 0.05）。这些变化在正常肝细胞中同样被观察到，表明Swertiamarin可能对肝脏细胞具有保护作用。通过进一步的实验，研究人员发现当p21被敲低后，Swertiamarin对HepG2细胞的增殖抑制和凋亡诱导作用明显减弱，而p21的过表达则增强了Swertiamarin的抗肿瘤效果。这些结果表明，p21在Swertiamarin的抗肿瘤机制中起着关键作用。

在体内实验中，研究人员观察到Swertiamarin对异种移植瘤的生长具有显著抑制作用。与对照组相比，Swertiamarin处理组的小鼠肿瘤体积和生长速率明显降低。同时，检测到肿瘤组织中p21和TNF-α的表达水平升高，而AKT的表达水平下降。这些结果与体外实验结果一致，进一步支持了Swertiamarin通过调节p21表达来影响PI3K/AKT和TNF-α信号通路的假设。

研究还指出，Swertiamarin的抗肿瘤机制可能涉及其对PI3K/AKT信号通路的调控。PI3K和AKT是细胞生存和增殖的关键信号分子，其激活在多种人类肿瘤中普遍存在。通过抑制PI3K/AKT信号通路，Swertiamarin可能阻止HCC细胞的生长、侵袭和迁移，并促进其凋亡。此外，TNF-α作为一种重要的炎症因子，不仅参与调控肿瘤细胞的增殖、侵袭和迁移，还能够诱导HCC细胞的凋亡。因此，Swertiamarin可能通过同时调控PI3K/AKT和TNF-α信号通路，实现对HCC的多靶点治疗。

研究还强调了Swertiamarin在临床应用中的安全性和有效性。在体外实验中，Swertiamarin对HCC细胞表现出显著的抑制作用，同时对正常肝细胞HL-7702没有造成明显损伤，表明其具有较低的毒性和较高的选择性。此外，已有临床研究显示，Swertiamarin在治疗风湿性关节炎等疾病时表现出良好的安全性和疗效，这为其在HCC治疗中的应用提供了更多依据。然而，为了推动Swertiamarin在临床中的转化应用，仍需进一步开展系统的毒理学研究，以全面评估其安全性。

综上所述，本研究通过系统的体外和体内实验，揭示了Swertiamarin在抑制HCC细胞增殖和诱导其凋亡中的作用机制。研究发现，Swertiamarin能够通过调控p21表达，进而影响PI3K/AKT和TNF-α信号通路，从而发挥抗肿瘤作用。这一发现不仅为Swertiamarin作为新型抗HCC药物的应用提供了理论和实验依据，也为未来研究其更复杂的分子机制和临床转化奠定了基础。然而，仍需进一步探索p21的上游调控机制以及PI3K/AKT与TNF-α信号通路之间的直接相互作用，以更全面地理解Swertiamarin的抗肿瘤机制，并为其在临床中的应用提供更坚实的科学支持。