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肺癌是全球癌症死亡的主要原因之一,非小细胞肺癌(NSCLC)治疗面临困境。研究人员以百部(Stemona tuberosa)为研究对象,探究其对人肺腺癌 A549 细胞的抗癌活性。结果发现百部甲醇提取物有显著抗癌效果,还确定了关键靶点 SRC 及潜在抑制剂。该研究为肺癌治疗提供新方向。
在全球范围内,癌症已然成为威胁人类生命健康的 “头号杀手”。肺癌作为其中的 “重灾区”,在 2020 年,其发病率位居第二,死亡率更是 “名列前茅”,让无数患者及其家庭深陷痛苦的深渊。肺癌主要分为小细胞肺癌(SCLC)和非小细胞肺癌(NSCLC),其中 NSCLC 约占肺癌总数的 85% 。尽管医学不断进步,手术、化疗、放疗齐上阵,但肺癌患者的 5 年生存率依旧低于 15% 。化疗常用的铂类化合物组合疗法,也因耐药性和副作用问题,疗效大打折扣。在这样的困境下,寻找更有效、低毒的抗癌药物迫在眉睫。
来自国内的研究团队(米佐拉姆大学等多个机构)挺身而出,将目光聚焦于传统中药百部(Stemona tuberosa)。在传统医学中,百部就被视作抗癌 “利器”,但其抗癌的具体机制却一直隐藏在迷雾之中。研究人员决心揭开这层神秘面纱,探究百部对人肺腺癌 A549 细胞的抗癌活性,挖掘其活性化合物的分子靶点,并深入分析它们之间的相互作用。最终,他们的研究成果发表在了《Discover Oncology》杂志上。
为了实现研究目标,研究人员运用了多种先进技术。在实验研究方面,采用 MTT 还原法检测百部提取物的细胞毒性,通过克隆形成实验评估对癌细胞克隆能力的影响,利用 AO/EtBr 染色、彗星实验等探究细胞凋亡和 DNA 损伤情况,借助 qRT-PCR 和 caspase - 3/6 活性检测分析相关基因表达和酶活性变化。在计算机模拟领域,运用网络药理学筛选潜在靶点,进行分子对接和分子动力学(MD)模拟评估化合物与靶点的结合能力和稳定性,同时使用 SwissADME 和 pkCSM 软件分析药物相似性和药代动力学特征 。
研究结果令人振奋。在细胞毒性研究中,百部甲醇提取物(STME)表现最为突出,对 A549 细胞的抑制作用呈剂量和时间依赖性,其 48 h 的 IC50为 149.3 ± 8.55 μg/mL,与标准药物 5 - 氟尿嘧啶(5FU)相当,且对正常细胞毒性低。克隆形成实验显示,STME 能有效抑制 A549 细胞克隆形成,高剂量下与 5FU 效果相近。
在细胞凋亡研究中,AO/EtBr 染色和彗星实验表明,STME 可诱导 A549 细胞凋亡,呈现典型凋亡形态,增加凋亡指数,还能诱导 DNA 损伤,与 5FU 效果相似。抗氧化系统检测发现,STME 处理后,细胞内谷胱甘肽(GSH)浓度、谷胱甘肽 - S - 转移酶(GST)和超氧化物歧化酶(SOD)活性下降,脂质过氧化(LPO)水平上升,说明其破坏了抗氧化系统,导致细胞内活性氧(ROS)积累。
基因表达分析显示,STME 处理使 A549 细胞中 Bax、Bid、p53 和 Apaf - 1 等促凋亡基因上调,而抗凋亡基因 Bcl - XL和 DR5 表达无显著变化。caspase - 3/6 活性检测发现,STME 处理后这两种酶活性显著增加,表明细胞凋亡通过 caspase 依赖途径执行。
网络药理学分析确定了 208 个百部化合物与 NSCLC 的共同靶点,构建蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络后筛选出 SRC 等关键靶点。分子对接结果显示,百部提取物中的 ADE 和 DNY 对 SRC 具有高结合亲和力,MD 模拟进一步证实了 SRC - 配体复合物的稳定性,gmx_MMPBSA 计算表明 EHE 等化合物具有较强结合能力。
综合来看,该研究表明百部甲醇提取物对人肺腺癌 A549 细胞具有显著抗癌活性,其机制包括诱导细胞凋亡、破坏抗氧化系统、调节相关基因表达等。同时,确定 SRC 为关键靶点,发现 ADE、DNY 和 EHE 等潜在 SRC 抑制剂。这为肺癌治疗提供了新的候选药物和潜在治疗靶点,为攻克肺癌难题带来了新希望,不过还需进一步的体内和临床研究来验证其实际疗效。