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为探究小柴胡汤(XCHT)对慢性应激(CRS)诱导的结直肠癌(CRC)的作用,研究人员通过构建动物模型、结合网络药理学和 RNA 测序等技术展开研究。结果发现 XCHT 可抑制肿瘤生长,改善炎症微环境。这为 CRC 治疗提供了新策略。
在健康与疾病的领域中,结直肠癌(CRC)宛如一颗 “健康炸弹”,严重威胁着人类的生命安全。据 GLOBOCAN 2020 统计,CRC 的发病率位居全球第三,死亡率更是高居第二。而慢性心理应激作为一个重要的环境因素,不仅增加了肿瘤发生和癌症死亡率,还让癌症患者的预后雪上加霜,与 CRC 的进展密切相关。与此同时,肿瘤细胞为了适应恶劣的生存环境,会进行能量代谢重编程,就像 “叛变的士兵”,偏好糖酵解而非正常的氧化磷酸化。白细胞介素 6(IL-6)以及 Janus 激酶 2(JAK2) - 信号转导和转录激活因子 3(STAT3)信号通路在癌症发展中 “兴风作浪”,激活后促进肿瘤的增殖、侵袭和转移。
在这样的背景下,传统中药小柴胡汤(XCHT)进入了研究人员的视野。它在治疗情绪和焦虑障碍方面有着良好的效果,还具备抑制肿瘤生长的潜力。那么,XCHT 在慢性应激诱导的 CRC 中究竟扮演着怎样的角色呢?上海中医药大学的研究人员带着这样的疑问,踏上了探索之旅。
研究人员首先精心制备了 XCHT 配方,其包含柴胡(Bupleurum chinense DC)、半夏(Pinellia ternata (Thunb.) Makino)等 7 种草药。接着,构建了 CRS 小鼠模型以及皮下肿瘤模型。他们将 MC38 细胞注入小鼠体内,并把小鼠随机分为对照组、CRS 组、CRS + XCHT-L 组、CRS + XCHT-H 组和 CRS + 氟西汀(FXT)组。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。通过 RNA 测序分析肿瘤组织的基因表达变化;借助网络药理学,从数据库中筛选 XCHT 的活性成分和潜在靶点;利用 ELISA、RT-qPCR、免疫荧光、蛋白质免疫印迹(Western blot)等实验技术检测相关基因和蛋白的表达水平;采用细胞计数试剂盒 - 8(CCK-8)法、克隆形成实验等评估细胞的增殖能力。
研究结果如下:
- XCHT 改善小鼠抑郁样行为:通过旷场实验(OFT)发现,CRS 模型小鼠出现抑郁样行为,表现为总移动距离、进入中心次数和在中心停留时间减少,休息时间增加。而 XCHT 给药明显改善了这种状态,让小鼠的行为更接近正常水平。
- XCHT 抑制慢性应激下结直肠癌生长:在体内实验中,CRS 显著加速了肿瘤生长,使肿瘤体积更大、重量更重。但 XCHT 能以剂量依赖的方式显著抑制肿瘤生长和减轻肿瘤重量,并且高剂量的 XCHT 还能阻断慢性应激对 Ki-67 指数的促进作用。在体外实验中,XCHT 对 HT-29 和 HCT-116 细胞的活力没有影响,但能抑制从 CRS 组异种移植物分离的细胞的增殖,且浓度越高抑制效果越明显。
- XCHT 调节慢性应激下 CRC 的基因表达:RNA 测序分析显示,与对照组相比,慢性应激导致基因表达发生变化,而 XCHT 处理组与应激组相比,基因表达谱有显著差异。KEGG 分析揭示了 XCHT 处理后显著改变的信号通路,研究人员重点关注细胞因子 - 细胞因子受体相互作用和趋化因子信号通路。
- 网络药理学分析:通过数据库筛选,确定了 XCHT 的 124 种活性成分和 905 个潜在药物靶点蛋白。经过匹配,找到 576 个与抑郁和 CRC 相关的共享靶点,最终确定 131 个潜在靶点用于 XCHT 治疗与抑郁相关的 CRC。GO 和 KEGG 分析发现,这些靶点涉及 PI3K-Akt 通路、脂质通路和 HIF-1 信号通路等。
- XCHT 通过 IL-6 抑制 CRS 下的 CRC 生长:RNA 测序数据显示,CRS 后 IL-6、IL-12 等细胞因子表达上调,XCHT 处理可减轻 IL-6 和 IL-12 的增加。ELISA 检测发现,血浆中 IL-6 和 IL-12 水平在慢性应激下升高,XCHT 处理后降低。进一步研究发现,IL-6 能促进 MC38 细胞增殖,而 XCHT 可剂量依赖性地抑制这种增殖作用。
- XCHT 调节 CRS 下 CRC 的免疫细胞浸润:免疫组化结果表明,CRS 抑制了 CD4+和 CD8+细胞的浸润,XCHT 处理明显逆转了这种抑制作用。同时,XCHT 还降低了 F4/80 巨噬细胞的浸润水平,这表明 XCHT 可通过改善小鼠的免疫功能来抑制 CRC 生长。
- XCHT 抑制 CRS 介导的 IL-6/JAK2/STAT3 通路激活:实验表明,IL-6 可诱导 STAT3 磷酸化,XCHT 能抑制 IL-6 对 STAT3 磷酸化的促进作用,还能减弱 CRS 引起的肿瘤组织中 STAT3 磷酸化水平的升高。此外,XCHT 能抑制 IL-6 诱导的 JAK2 和 STAT3 磷酸化,并且当与 AG490 和托珠单抗(TCZ)联合使用时,几乎不再能减弱 JAK2 和 STAT3 的磷酸化,这说明 XCHT 可阻断慢性应激激活的 IL-6/JAK2/STAT3 信号通路。
- 慢性应激通过 JAK2/STAT3 通路增强糖酵解:研究发现,XCHT 可消除 CRS 对葡萄糖摄取和乳酸产生的促进作用,增加 ATP 水平,降低糖酵解和糖酵解能力。CRS 诱导糖酵解相关酶(如 GLUT1、HK2 和 PFKP)的表达上调,XCHT 可显著逆转这种上调。当用 AG490 和托珠单抗处理细胞时,糖酵解相关酶的表达水平降低,XCHT 处理可略微增强这种抑制作用。这表明 XCHT 可通过 JAK2/STAT3 通路减轻 CRS 对 CRC 细胞糖酵解的促进作用。
研究结论和讨论部分表明,慢性应激可通过激活 IL-6 介导的 JAK2/STAT3 通路,增强糖酵解并调节免疫反应,从而促进 CRC 的进展。而 XCHT 则可通过调节糖酵解和炎症反应,抑制慢性应激诱导的 CRC 进展。这项研究不仅揭示了慢性心理应激对 CRC 的作用机制,还突出了 XCHT 在缓解 CRC 患者慢性心理应激方面的巨大潜力,为 CRC 的治疗提供了新的方向和策略。但研究也存在一些局限性,如物种差异对结果的影响、有效剂量和安全性等问题,未来还需要进一步开展临床试验进行验证。