黄芩素通过调控 FTO 介导的 ZEB1 m6A 去甲基化抑制胰腺癌进展的新机制

胰腺癌（PDAC）预后差，严重威胁健康。研究人员针对黄芩素抗 PDAC 机制不明的问题，开展其对 PDAC 细胞作用及相关机制研究。结果发现黄芩素抑制肿瘤进展，机制为抑制 TGF-β/FTO/ZEB1 信号轴。这为 PDAC 治疗提供新思路。

　　胰腺癌（Pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）是一种恶性程度极高的肿瘤，预后极差。据统计，其在全球癌症发病率和死亡率排名中都不容乐观，5 年生存率仅约 13%。目前，PDAC 的治疗面临诸多困境，主要原因在于早期诊断困难，多数患者确诊时已处于晚期，错过最佳治疗时机。因此，寻找有效的治疗靶点和药物迫在眉睫。

在这样的背景下，研究人员将目光投向了黄芩素（Baicalein）。黄芩素是从黄芩根中提取的一种天然黄酮类化合物，传统中医中就有使用黄芩的记载，现代研究发现它具有多种生物活性，包括抗氧化、抗病毒、抗菌和抗癌等。在癌症治疗领域，黄芩素已在多种肿瘤中展现出一定的抗癌潜力，但它在 PDAC 中的作用机制却尚不明确，尤其是在通过 N⁶- 甲基腺苷（m⁶A）RNA 甲基化进行表观遗传基因调控方面。

为了深入探究黄芩素对 PDAC 的作用机制，来自多个研究机构的研究人员展开了一系列研究。他们的研究成果发表在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research》杂志上。

研究人员采用了多种关键技术方法来开展研究。在细胞实验方面，使用了多种人类 PDAC 细胞系（如 PANC-1、BxPC-3、MIA-PaCa2、AsPC-1）和一种非恶性细胞系（CRL-4023） 。通过实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）检测基因表达水平；蛋白质免疫印迹法（Western blotting）分析蛋白表达情况；甲基化 RNA 免疫沉淀结合实时荧光定量聚合酶链式反应（MeRIP-qPCR）检测 m⁶A 修饰水平；此外，还利用了细胞活力检测（MTT 法）、划痕实验（Wound healing assay）、Transwell 侵袭实验、克隆形成实验、球体形成实验等评估细胞功能。在生物信息分析方面，借助多种在线工具和公开数据库，如 GEPIA、TCGA、GTEx 等进行数据分析。同时，通过肿瘤异种移植实验评估黄芩素对肿瘤生长的影响。

下面来看具体的研究结果：

• 黄芩素抑制肿瘤进展特征：用不同浓度的黄芩素处理 PDAC 细胞，MTT 实验显示细胞活力呈剂量和时间依赖性下降。划痕实验、Transwell 侵袭实验和克隆形成实验表明，黄芩素能显著抑制细胞迁移、侵袭和克隆形成能力。
• 黄芩素抑制 PDAC 中高表达的 FTO：黄芩素处理后，PDAC 细胞中总 m⁶A 水平显著增加。RT-qPCR 和 Western blot 分析发现，黄芩素下调了 FTO（一种 m⁶A RNA 去甲基化酶）的表达，且 FTO 在 PDAC 细胞和组织中高表达，高表达 FTO 的 PDAC 患者预后更差。
• 敲低 FTO 抑制肿瘤进展特征：转染针对 FTO 的小干扰 RNA（siRNA）后，PDAC 细胞中 FTO 表达被有效抑制，全球 m⁶A 水平升高，细胞活力、迁移、侵袭和克隆形成能力均受到显著抑制。
• ZEB1 是黄芩素介导的肿瘤抑制中 FTO 的潜在 m⁶A 靶标：通过生物信息分析筛选出 422 个可能受 FTO 通过 m⁶A 修饰调控的基因。进一步研究发现，ZEB1（上皮 - 间质转化中的关键转录因子）与 FTO 相关性最强，且其 mRNA 存在多个 m⁶A 修饰位点。实验证实，黄芩素处理或 FTO 敲低可降低 ZEB1 mRNA 表达，增加其 m⁶A 修饰，降低 mRNA 稳定性。
• 黄芩素抑制 TGF-β 诱导的 EMT，与 FTO 敲低效果相似：用黄芩素、转化生长因子 -β1（TGF-β1）或两者共同处理 PDAC 细胞，Western blot 分析表明，黄芩素可逆转 TGF-β1 诱导的 Smad2 和磷酸化 Smad2（p-Smad2）的上调，阻止细胞形态向间质样转变，抑制 EMT 相关标记物的改变。FTO 敲低也能产生类似效果，说明 FTO 在 TGF-β 诱导的 EMT 中起介导作用。
• 黄芩素抑制 TGF-β/FTO/ZEB1 信号通路，从而抑制肿瘤进展：过表达 FTO 可逆转黄芩素对 PDAC 细胞活力、克隆形成和 EMT 相关分子变化的抑制作用。体内实验显示，黄芩素处理的异种移植瘤体积减小，增殖标记物 Ki-67 表达降低，EMT 受到抑制。
• 黄芩素通过下调 FTO 抑制肿瘤干性：球体形成实验表明，黄芩素处理或 FTO 敲低可减少肿瘤球体的数量和大小，抑制肿瘤细胞的自我更新能力。过表达 FTO 可逆转黄芩素对肿瘤干性的抑制作用，且黄芩素可降低干细胞标记物 CD44 和 c-Myc 的表达。

综合研究结果和讨论部分，该研究首次揭示了黄芩素抑制 PDAC 进展的新机制，即通过抑制 TGF-β 信号通路，下调 FTO 表达，增加 ZEB1 mRNA 的 m⁶A 修饰，降低其稳定性，进而抑制 TGF-β 诱导的 EMT 和肿瘤干细胞特性，抑制肿瘤转移和侵袭。这一发现为 PDAC 的治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略，黄芩素作为一种天然化合物，具有良好的生物相容性，有望开发成为新型的抗癌药物。同时，研究也存在一些局限性，如黄芩素是否直接靶向 FTO、FTO 调节 ZEB1 的具体分子机制等还需进一步研究。但总体而言，该研究为 PDAC 的治疗研究开辟了新的方向，具有重要的理论和临床意义。