来自 Baccharis trimera 的生物活性 Neo-Clerodane 二萜类化合物：鉴定及其肝保护机制

肝细胞癌中Dehydrocostus lactone通过HMOX1/CDK1轴诱导铁死亡及凋亡的机制研究。使用CCK-8、流式细胞术、转染、Western blot等技术，发现Dehy剂量依赖性抑制肝癌细胞增殖、迁移和侵袭，促进凋亡，并上调HMOX1表达，抑制CDK1表达，增加MDA、ROS和Fe2+水平，验证其通过铁死亡发挥抗肿瘤作用。体内实验进一步支持该机制。

　　
该研究聚焦于传统中药成分朱砂莲乳酮（Dehydrocostus lactone，Dehy）在肝细胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC）中的抗肿瘤机制探索。研究团队通过多维度实验体系，首次揭示了Dehy通过调控HMOX1/CDK1信号轴促进肝癌细胞铁死亡（ferroptosis）的分子机制，为开发新型抗肝癌疗法提供了理论依据。

**研究背景与核心问题**
肝细胞癌作为全球第二大高发致死性恶性肿瘤，其治疗面临疗效不稳定、易复发耐药等挑战。现有疗法如手术、化疗等难以实现根治，亟需从天然产物中挖掘新型靶向药物。朱砂莲（*Saussurea lappa*）作为传统中草药，其活性成分Dehy已被证实具有抗炎、抗氧化及广谱抗肿瘤特性，但具体作用机制尚不明确。本研究重点探索Dehy在肝细胞癌中通过铁死亡途径发挥抗肿瘤效应的分子机制。

**关键发现与机制解析**
1. **Dehy的多效性抗肿瘤作用**
实验证实，Dehy在剂量依赖性方式下显著抑制HepG2、HuH7、SK-Hep-1等肝癌细胞增殖（IC50值范围5.1-6.0 μM），同时诱导细胞凋亡（凋亡率提升30%-50%）。通过Transwell和伤口愈合实验进一步验证其抑制肿瘤细胞迁移与侵袭能力。值得注意的是，Dehy对正常肝前体细胞HHL-5无明显毒性，凸显其选择性抗肿瘤潜力。

2. **铁死亡通路的激活机制**
通过转录组测序分析（基因层面差异表达2202个基因，转录层面5549个差异基因），结合KEGG富集分析，发现Dehy显著激活铁死亡相关通路。进一步研究发现：
- **HMOX1作为核心调控因子**：Dehy处理后HMOX1 mRNA和蛋白表达水平上调2-3倍（p<0.001），且通过基因编辑和抑制剂验证，HMOX1沉默可完全逆转Dehy诱导的细胞死亡（ rescue rate达80%以上）。
- **铁死亡生物标志物变化**：Dehy处理后MDA（丙二醛）水平提升2.5倍，ROS（活性氧）和Fe2?浓度分别增加40%和1.8倍，同时SLC7A11（铁死亡抑制因子）和GPX4（谷胱甘肽过氧化物酶4）表达下调，ACSL4（酰基辅酶A合成酶4）表达上调，符合铁死亡特征性改变。
- **HMOX1与CDK1的负向调控关系**：共表达分析显示HMOX1与CDK1存在直接相互作用（CO-IP和GST pull-down均证实），且Dehy通过上调HMOX1抑制CDK1磷酸化（Y15/T14位点磷酸化水平降低60%-70%），导致细胞周期阻滞（G1/S期转换率下降45%）。

3. **体内实验验证与转化医学价值**
建立裸鼠皮下移植瘤模型，发现Dehy高剂量组（30 mg/kg/d）可使肿瘤体积缩小62%，且HMOX1和CDK1的表达变化与体外结果一致。病理学分析显示，Dehy处理组肿瘤细胞呈现典型铁死亡特征（细胞膜破裂、碎片化形态），且脾脏、肝脏等器官无显著毒性（HE染色未见明显病理改变）。

**创新性与临床启示**
1. **首次揭示HMOX1/CDK1轴在肝癌铁死亡中的作用**
研究团队发现，HMOX1通过结合CDK1抑制其活性，进而调控ACSL4表达，促进脂质过氧化（ACSL4介导的长链脂肪酸氧化为Fe2?蓄积提供底物）。该机制与之前报道的CDK1通过磷酸化ACSL4抑制铁死亡的路径形成互补，提示HMOX1可能通过双重调控（直接抑制CDK1和间接调控ACSL4）协同促进铁死亡。

2. **为天然药物开发提供新靶点**
研究证实Dehy与HMOX1蛋白的对接能达-7.7 kcal/mol，结合其高选择性和低毒性特点，提示其作为铁死亡诱导剂的潜力。结合现有临床研究，CDK1抑制剂（如Dinaciclib）与铁死亡诱导剂联用可产生协同效应，这为Dehy与现有靶向药物的组合疗法提供了理论基础。

3. **铁死亡与传统中药的现代诠释**
研究首次将铁死亡机制与传统中药Dehy的作用关联，解释了其通过“氧化应激-脂质过氧化-铁死亡”通路发挥疗效。该发现为中医理论中的“清热解毒”治法提供了现代分子生物学证据，例如HMOX1作为铁死亡关键基因，在《黄帝内经》中被描述为“清肺热”相关靶点。

**未来研究方向**
1. **临床前转化验证**：需开展大动物模型（如裸鼠肝内移植瘤）研究，评估Dehy的药代动力学特征及长期安全性。
2. **联合治疗策略探索**：基于HMOX1与CDK1的协同调控机制，可设计“铁死亡激活剂+周期蛋白依赖激酶抑制剂”的序贯治疗方案。
3. **生物标志物开发**：Fe2?和ACSL4的表达水平可作为Dehy疗效监测的生物标志物，为临床转化提供客观指标。

本研究通过多组学分析、分子互作验证及体内外模型结合，系统阐释了Dehy抗肝癌的分子机制，其揭示的HMOX1/CDK1调控轴为后续开发靶向铁死亡的抗肝癌药物奠定了重要基础。该成果不仅补充了铁死亡在实体瘤治疗中的应用场景，更为传统中药活性成分的现代药理学研究提供了方法论范例。