从印楝茎皮中提取的活性成分 F2 抗宫颈癌的机制及潜力研究

为解决现有宫颈癌治疗药物疗效不佳且副作用多的问题，印度相关研究人员开展了印楝茎皮提取物抗癌机制及成分的研究，发现 F2 有抗癌潜力，为开发新抗癌药提供思路。

　　

研究背景

宫颈癌一直是全球女性健康的巨大威胁，尤其是在亚洲国家。2022 年，全球近 662,301 例宫颈癌确诊，348,874 人因宫颈癌离世，亚洲地区的发病率和死亡率更是超过全球的 50%。在发展中国家，由于筛查手段有限和医疗设施不足，许多患者确诊时已处于疾病晚期。目前，宫颈癌的治疗方法包括手术、化疗和放疗，但这些治疗手段常因疾病复发、化疗耐药和副作用等问题，无法显著提高患者的生存率。因此，开发新的治疗药物迫在眉睫。

天然产物因其丰富的生物活性成分，成为药物研发的重要来源。印楝（Azadirachta indica）含有多种具有化学预防、化学增敏和抗肿瘤特性的化合物。此前已有研究对印楝叶、种子和花的提取物进行研究，并分离出了多种具有抗癌活性的化合物。然而，印楝树皮提取物的抗癌机制和活性成分尚未完全明确。印度的研究人员开展了此次研究，旨在进一步探索印楝茎皮提取物的抗癌机制，并确定其活性成分，相关研究成果发表于BMC Cancer期刊。

研究方法

研究人员从 Dr. Bhargav’s 购买印楝树皮粉末，用二氯甲烷（DCM）提取并通过薄层色谱法（TLC）进行分离，得到九个组分（F1 - F9）。使用多种癌细胞系（HeLa、ME - 180、A549、Hep G2、CT - 2A）和非致瘤性人成纤维细胞系 HFF - 1 进行实验。通过 MTT 法筛选出活性最强的组分，并用克隆形成实验、细胞周期分析、凋亡检测、活性氧（ROS）检测等实验探究其抗癌机制。利用实时荧光定量 PCR（qRT - PCR）和蛋白质免疫印迹（Western blot）分析基因和蛋白表达。构建 HeLa 细胞来源的 3D 肿瘤球模型，评估活性组分的抗肿瘤效果。采用电喷雾电离质谱（ESI - MS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和质子核磁共振（H NMR）鉴定活性组分中的化合物。

研究结果

• F2 的强抗增殖作用：MTT 实验显示，F1 - F4 对 HeLa 和 ME - 180 细胞的生长抑制作用强于 F5 - F9，其中 F2 活性最强，对 HeLa 和 ME - 180 细胞的分别为 91μg/mL 和 33μg/mL。F2 对多种癌细胞系都有抑制作用，但对宫颈癌的抑制效果更为显著，且对正常细胞毒性较小。克隆形成实验进一步验证了 F2 能显著降低癌细胞的增殖和存活能力。
• 诱导细胞周期阻滞：细胞周期分析表明，F2 处理 HeLa 和 ME - 180 细胞后，使细胞阻滞在 S 期和 G/M 期，同时减少了 G/G期细胞数量。qRT - PCR 结果显示，F2 可下调 HeLa 细胞中 cyclin A 的表达，以及 ME - 180 细胞中 cyclin A、cyclin B 和 CDK1 的表达，从而抑制细胞周期进程。
• 促进细胞凋亡：Annexin V - FITC/PI 染色实验表明，F2 能显著诱导 HeLa 和 ME - 180 细胞的早期和晚期凋亡。同时，F2 处理后，细胞中促凋亡蛋白 BAX 和 active - caspase - 3 表达增加，ME - 180 细胞中抗凋亡基因 survivin 的转录水平下调，表明 F2 通过调节促凋亡和抗凋亡蛋白的表达诱导细胞死亡。
• 调节 ROS 水平和相关信号通路：F2 处理后，HeLa 和 ME - 180 细胞中的 ROS 水平显著升高，且呈剂量依赖性。同时，F2 激活了内质网应激（ER stress）相关蛋白 GRP78、P - PERK 和 P - eIF2α 的表达，以及细胞存活通路中蛋白激酶 B（Akt）的磷酸化。使用 ROS 清除剂 NAC 预处理细胞后发现，NAC 增强了 F2 对癌细胞的细胞毒性，且 F2 诱导的 ER stress 不依赖于 ROS 生成。
• 抑制 3D 肿瘤球生长：酸磷酸酶（APH）实验和 Hoechst/PI 染色显示，F2 对 3D HeLa 肿瘤球的活力具有剂量依赖性抑制作用。肿瘤球生长延迟分析发现，较低剂量（12.5μg/mL）的 F2 处理后肿瘤球有轻微生长，而较高剂量（25 - 100μg/mL）则完全抑制肿瘤球生长，表明 F2 具有较强的抗肿瘤潜力。
• 鉴定活性成分：通过 ESI - MS、FTIR 和H NMR 分析，鉴定出 F2 中的六种化合物，包括一种黄酮类化合物 nicotiflorin 和五种 limonoids（dihydroazadirachtolide、nimbinolide、isonimbinolide、6 - deacetyl - isonimbinolide、limbocidin）。

研究结论与意义

本研究首次揭示了印楝茎皮 DCM 提取物中富含 limonoids 的 F2 组分对宫颈癌的抗癌潜力和机制。F2 对宫颈癌细胞具有特异性，能诱导 ROS 非依赖性的 ER stress 和细胞死亡，对 3D HeLa 肿瘤球也有很强的生长抑制作用。F2 中的 limonoids 和 nicotiflorin 可能是其抗癌的关键成分，但它们在抗癌过程中的具体作用还需进一步研究。该研究为开发新型抗癌药物提供了新的方向和理论依据，有助于推动宫颈癌治疗领域的发展。