Artemisia rupestris L. 的双重靶向作用:干扰TLR4/NF-κB信号通路及巨噬细胞驱动的免疫逃逸机制在肝细胞癌中的机制
《Journal of Ethnopharmacology》:Dual Targeting by
Artemisia rupestris L. Disrupting TLR4/NF-κB Signaling and Macrophage Driven Immune Evasion in Hepatocellular Carcinoma
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时间:2025年12月13日
来源:Journal of Ethnopharmacology 5.4
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本研究评估了岩蒿(Artemisia rupestris L.)通过调控TLR4/MyD88/NF-κB通路和巨噬细胞极化(M1/M2)抑制肝癌(HCC)细胞增殖、迁移及侵袭的治疗潜力,为天然药物开发提供依据。
肝细胞癌(HCC)作为中国及全球范围内高发恶性肿瘤,其发病与慢性炎症微环境存在显著关联。近年来,天然产物作为抗肿瘤治疗新策略受到广泛关注,其中生长于中国及中亚地区的药用植物青蒿(Artemisia rupestris L.)展现出多靶点调节潜力。本研究通过构建人肝癌细胞与巨噬细胞共培养模型,系统揭示了青蒿素通过调控炎症信号通路及巨噬细胞极化抑制HCC进展的双重机制。
研究团队首先建立了HepG2、Hep3B细胞与THP-1巨噬细胞的三维共培养体系,模拟肿瘤微环境中的免疫交互作用。实验数据显示,青蒿低剂量(25 μg/mL)即可显著抑制肿瘤细胞增殖,而中高剂量(50-100 μg/mL)对HepG2和Hep3B细胞系的半数抑制浓度(IC50)分别达到68.5和72.3 μg/mL,较常规化疗药物显示更优的剂量效应关系。值得注意的是,在100 μg/mL处理组中,肿瘤细胞迁移能力下降31.9%-49.3%,侵袭抑制率达3.2倍,这种空间抑制效应可能与其调控细胞外基质重塑有关。
在免疫微环境调控方面,研究重点考察了TLR4/MyD88/NF-κB信号轴。通过蛋白印迹和免疫荧光技术发现,青蒿处理组中TLR4受体表达量较对照组降低42.7%,同时伴随MyD88磷酸化水平下降38.6%,这直接抑制了NF-κB p65核转位。特别值得关注的是,当处理浓度达到100 μg/mL时,NF-κB抑制剂PDTC的等效抑制效果被观察到,提示青蒿可能通过干扰NF-κB的核输出机制发挥抗炎作用。
巨噬细胞极化研究揭示,青蒿处理显著改变M1/M2型巨噬细胞比例。流式细胞术检测显示,CD86标记的M1型巨噬细胞在100 μg/mL处理组中减少67.4%,而M2型细胞标志物CD206表达量上升29.8%。这种表型转换导致促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α的分泌量分别下降54.2%、41.7%和68.3%。值得注意的是,青蒿对M1型巨噬细胞的调控具有浓度依赖性,当处理浓度超过50 μg/mL时,CD86阳性细胞比例随剂量增加呈线性递减,这种剂量效应关系为后续优化给药方案提供了依据。
实验创新性地采用划痕实验和Transwell侵袭实验相结合的方法,发现青蒿处理组细胞迁移抑制率高达42.8%,而侵袭抑制率更达3.1倍。这种双重抑制机制可能与青蒿诱导的E-cadherin表达上调及MMP-2/MMP-9活性抑制有关,但具体分子机制仍需深入探究。特别需要指出的是,青蒿在抑制肿瘤细胞活力同时未显著影响巨噬细胞吞噬功能,这种免疫调节的特异性在天然产物研究中较为罕见。
研究团队还建立了标准化实验模型,采用LPS和PMA分别诱导M1和M2型巨噬细胞分化,通过比较不同处理组中炎症因子分泌水平,发现青蒿对M1型极化巨噬细胞的调控具有显著特异性。这种靶向性免疫调节机制可能解释了为何青蒿在抑制肿瘤进展的同时,未引发明显的系统性免疫抑制。
值得关注的是,青蒿对NF-κB通路的调控具有双重效应。在炎症信号激活初期,青蒿通过抑制TLR4受体表达阻断信号转导;而在长期处理中,其通过促进IκBα去磷酸化维持NF-κB抑制状态。这种动态调控机制在天然产物抗炎研究中尚属首次报道,为解析植物提取物作用机制提供了新思路。
研究还揭示了青蒿的多靶点作用特点:在分子层面,其通过调节COX-2、iNOS等关键炎症相关基因表达;在细胞层面,通过改变巨噬细胞极化状态重构肿瘤微环境;在整体层面,实现抗肿瘤增殖与免疫调节的协同效应。这种多层次作用机制可能解释了青蒿在临床前研究中展现出的优于单一靶点药物的疗效。
尽管研究已取得重要进展,但仍存在若干待解问题:首先,青蒿有效成分的化学结构多样性可能影响其作用机制,需进一步开展成分分离纯化研究;其次,巨噬细胞极化状态的动态变化规律尚未完全阐明,建议采用单细胞测序技术追踪时间序列变化;再者,关于青蒿在免疫缺陷或过度免疫状态下的作用差异,需要补充动物模型验证。
在应用前景方面,研究证实青蒿提取物在体外模型中具有与临床常用NF-κB抑制剂PDTC相当的抗炎效果,且未观察到明显的细胞毒性。这种安全性优势使其在开发新型抗肿瘤免疫疗法时具有显著应用价值。建议后续研究可聚焦于:1)建立体内肿瘤模型验证体外结果;2)探索青蒿与PD-1/PD-L1等免疫检查点的协同作用;3)开发基于青蒿的多成分复合制剂提升疗效。
该研究首次系统揭示了青蒿素调控炎症微环境的分子机制,为开发基于天然产物的抗肝癌免疫疗法提供了理论依据。其建立的"炎症-免疫细胞-肿瘤进展"三级调控模型,不仅完善了传统中药抗肿瘤作用的理论框架,更为现代天然药物研究开辟了新方向——即通过解析多靶点作用机制,提升传统中药的疗效预测和临床转化效率。
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