蜂毒与百里香醌协同诱导癌细胞周期阻滞与凋亡的作用机制研究

《Scientific Reports》：Bee venom and thymoquinone combination inhibits cancer cells by inducing cell cycle arrest and apoptosis

本研究针对传统化疗药物毒副作用大及易产生耐药性等问题，开展了蜂毒（BV）与百里香醌（TQ）联合抗肿瘤作用机制研究。通过MTT法、流式细胞术等实验发现，TQ-BV组合能显著降低HeLa、MCF-7和HCT癌细胞的IC50值（HeLa细胞组合IC50为1.495±0.198μg/mL），协同指数（CI）均小于1，并诱导G1/S期阻滞和细胞凋亡（HeLa细胞晚期凋亡率达32.52%）。研究证实该组合通过调控PI3K/Akt、NF-κB等信号通路产生协同抗肿瘤效应，为天然产物联合疗法提供了新策略。

　　

在全球癌症负担日益加重的背景下，传统化疗方案面临毒副作用强和耐药性突出的双重挑战。据世界卫生组织统计，2022年全球约有1000万人因癌症死亡，这一数字凸显了开发新型治疗策略的紧迫性。天然产物因其多靶点作用和较低毒性特点，逐渐成为肿瘤治疗研究的热点。其中，源自黑孜然的百里香醌（Thymoquinone, TQ）和蜜蜂分泌的蜂毒（Bee Venom, BV）因其显著的抗癌活性备受关注，但二者联合使用的协同效应及机制尚未明确。

为探究这一问题，研究团队采用创新性的远程控制采集装置从蜂巢内直接提取高纯度蜂毒，通过高效液相色谱（HPLC）分析确认其主要成分含量（蜂毒肽82.57%，磷脂酶A₂14.57%，蜂毒明肽2.87%）。研究选取宫颈癌（HeLa）、乳腺癌（MCF-7）和结肠癌（HCT）细胞系及正常人皮肤成纤维细胞（HSF），采用MTT法检测细胞活力，通过联合指数（Combination Index, CI）评估协同效应，并利用 Annexin V-FITC/PI 双染法和流式细胞术分别检测细胞凋亡和周期分布。

3.1 MTT实验结果显示，TQ-BV组合在所有癌细胞系中均表现出显著增强的细胞毒性。特别在HeLa细胞中，固定BV浓度（9μg/mL）与TQ联用时IC₅₀降至0.86μg/mL，显著低于单药处理（TQ单用3.261μg/mL，BV单用9.96μg/mL）。联合指数分析证实协同效应（CI<0.9），表明两种化合物具有协同抗肿瘤活性。

3.3 植物化学成分分析通过HPLC验证了BV主要活性成分的标准化含量，为实验结果的可重复性提供了物质基础。

3.4 细胞周期分布实验显示，TQ-BV组合处理使HeLa细胞亚G1期比例升至81.10%，G1期和S期细胞显著减少，表明组合处理通过诱导G1/S期阻滞和促进凋亡双重机制抑制肿瘤增殖。

3.5 细胞凋亡检测进一步证实，TQ-BV组合使HeLa细胞晚期凋亡率（32.52%）显著高于单药处理（TQ单用3.08%，BV单用16.71%），说明二者在激活凋亡途径上存在显著协同效应。

讨论部分指出，TQ通过抑制Akt/NF-κB信号通路和调控Bcl-2家族蛋白诱导凋亡，而BV主要活性成分蜂毒肽（melittin）可通过破坏细胞膜结构和内质网应激（ER stress）途径增强TQ的效应。二者联合可共同激活caspase级联反应，放大氧化应激（ROS）损伤，最终通过线粒体途径和死亡受体途径协同诱导肿瘤细胞死亡。

该研究的创新性在于首次系统阐述TQ-BV组合的协同抗肿瘤机制，并采用新型BV采集技术保障了实验材料的一致性。研究成果为天然产物联合疗法提供了理论依据，对开发低毒性、高效益的肿瘤治疗方案具有重要参考价值。未来研究需进一步开展体内实验验证其安全性，并探索纳米载体等递送系统以提高生物利用度。