《Phytomedicine Plus》：Drought stress affecting the anticarcinogenic and apoptosis effects of biological macromolecules in nettle and Tribulus medicinal plants for treating NSCLC cancer cells
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本研究针对非小细胞肺癌（NSCLC）治疗中传统疗法副作用大、新型疗法需求迫切的问题，开展了干旱胁迫下荨麻和蒺藜提取物调控Bcl-2/Bax基因表达诱导癌细胞凋亡的研究。结果表明，两种植物提取物均能通过上调促凋亡因子Bax、下调抗凋亡因子Bcl-2抑制NSCLC细胞增殖，且干旱胁迫会削弱此效应。该研究为植物源抗肿瘤药物开发提供了新思路。
肺癌是全球最具破坏性的疾病之一，其中非小细胞肺癌（NSCLC）占所有肺癌类型的绝大多数。当前针对NSCLC的治疗方法包括手术、化疗和靶向治疗，但往往伴随着严重的副作用。因此，开发新型、有效且副作用小的治疗方法成为当务之急。药用植物因其含有丰富的生物活性成分而备受关注，其中荨麻（Urtica dioica）和蒺藜（Tribulus terrestris）作为传统药用植物，已被证明具有抗炎、抗氧化和抗肿瘤等多种药理活性。然而，环境因素如干旱胁迫如何影响这些植物抗肿瘤活性成分的积累及其抗肿瘤效果，目前尚不清楚。
发表在《Phytomedicine Plus》上的这项研究，首次探讨了干旱胁迫对荨麻和蒺藜提取物诱导NSCLC癌细胞凋亡能力的影响，重点关注了其对抗凋亡基因Bcl-2和促凋亡基因Bax表达的调控作用。
研究人员主要应用了植物培养与干旱胁迫处理、细胞培养、RNA提取与实时定量PCR（qRT-PCR）技术以及统计学分析等方法。NSCLC细胞系（A549）由伊朗巴斯德研究所提供。
分析方差
研究通过方差分析表明，干旱胁迫处理对荨麻和蒺藜提取物调控Bcl-2和Bax基因的表达具有极显著影响（P ≤ 0.01）。
Bcl-2和Bax的基因表达
研究结果显示，荨麻提取物在诱导Bcl-2和Bax基因表达方面均优于蒺藜提取物。在无干旱胁迫（S1）条件下，荨麻提取物引起Bcl-2基因表达水平最高，而在重度干旱胁迫（S3）下，蒺藜提取物引起的表达水平最低。同样，Bax基因的最高表达水平由荨麻提取物在S1条件下诱导，最低表达由蒺藜提取物在S3条件下诱导。这表明两种植物提取物均能调节凋亡相关基因，但荨麻的效果更佳，且干旱胁迫会降低其效力。
干旱胁迫对Bcl-2和Bax基因表达的影响
随着干旱胁迫程度的增加，两种植物提取物对Bcl-2和Bax基因的表达诱导能力均呈现下降趋势。值得注意的是，蒺藜提取物在干旱胁迫下引起的基因表达下降幅度大于荨麻提取物。研究还发现，用荨麻提取物处理癌细胞72小时后，Bax基因的表达显著增加，这表明该处理能有效抑制癌细胞生长。
讨论
本研究证实，荨麻和蒺藜提取物能够通过调节Bcl-2和Bax基因的表达来诱导NSCLC癌细胞凋亡，但其效果受到干旱胁迫的负面影响。植物在干旱胁迫下会产生更多的次级代谢产物以应对逆境，然而本研究发现，这种应激反应反而削弱了提取物的抗肿瘤活性。这可能与胁迫下特定代谢物（如咖啡酸）的积累改变了Bcl-2/Bax的表达平衡有关。荨麻提取物表现出更强的促凋亡潜力，可能与其中富含的类黄酮等化合物有关。这些化合物可能通过钙信号通路和半胱天冬酶（caspase）级联反应促进凋亡。相比之下，蒺藜提取物的活性成分（如皂苷）则可能通过抑制核因子κB（NF-κB）信号通路等机制发挥作用。
结论
本研究得出结论，荨麻和蒺藜提取物具有抑制NSCLC癌细胞增殖的潜力，其主要机制是调节Bcl-2/Bax基因表达比例以促进细胞凋亡。然而，干旱胁迫会显著降低这两种植物提取物的抗肿瘤效果。因此，在药用植物栽培中，合理管理水分条件对于保证其药材质量和药效至关重要。该研究为利用药用植物开发抗NSCLC药物提供了重要的实验依据，并强调了环境因素在药用植物活性成分研究中的重要性。未来研究可进一步探索其具体的分子信号通路以及在其他癌症模型中的应用。
