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为探究艾灸对结肠炎相关癌症(CAC)的作用,研究人员构建 CAC 小鼠模型,开展艾灸及 KDM4D 抑制剂干预研究。结果发现艾灸抑制肿瘤增殖、调节 KDM4D/β-Catenin 信号通路和脂质代谢。该研究为 CAC 临床辅助治疗提供新策略。
在医学研究的广阔领域中,结肠炎相关癌症(CAC)一直是令人头疼的难题。结直肠癌(CRC)作为消化系统常见的恶性肿瘤,是癌症相关死亡的第二大原因,且年轻患者发病率呈上升趋势。炎症与肿瘤关系密切,慢性炎症会促使肿瘤发展,而 CAC 正是由炎症性肠病(IBD),如溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD),长期炎症刺激引发的。IBD 患者患结直肠癌的风险大幅增加,所以揭示 CAC 的发病机制、延缓肿瘤细胞增殖意义重大。
赖氨酸去甲基化酶 4D(KDM4D,也叫 JMJD2D)在多种恶性肿瘤的发展中扮演着关键角色,尤其在 CRC 和肝细胞癌中,它能促进肿瘤细胞增殖。脂质代谢同样在肿瘤的发生发展中有着重要作用,与肿瘤细胞的生长、分化、耐药等密切相关。然而,目前对于 KDM4D/β -Catenin 信号通路与脂质代谢之间的相互作用,以及艾灸对 CAC 肿瘤增殖的影响尚不清楚。
为了深入探究这些问题,上海中医药大学的研究人员展开了一项重要研究。研究人员通过构建 CAC 小鼠模型,开展了艾灸及 KDM4D 抑制剂干预实验,相关成果发表在《Cancer Cell International》上。该研究为 CAC 的临床辅助治疗提供了新的策略,有望改善患者的治疗现状。
在研究方法上,研究人员主要运用了以下几种关键技术:一是动物模型构建技术,选用 SPF 级野生型(WT)C57BL/6J 小鼠和 kdm4d 基因敲除(KO)小鼠,通过腹腔注射氧化偶氮甲烷(AOM)并结合饮用葡聚糖硫酸钠(DSS)水,成功构建 CAC 小鼠模型;二是采用免疫组织化学(IHC)染色、免疫荧光染色、实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)技术,检测相关蛋白和基因的表达;三是运用液相色谱 - 质谱(LC-MS)伪靶向代谢组学测序技术,分析小鼠结肠组织的脂质代谢情况 。
研究结果如下:
- 艾灸抑制 CAC 小鼠肿瘤发生:通过对比正常对照组、CAC 组、艾灸组和 KDM4D 抑制剂 5-c-8HQ 组,发现艾灸组小鼠结肠肿瘤数量、肿瘤负荷和最大肿瘤直径显著低于 CAC 组,结肠长度显著增加,且病理变化得到改善,这表明艾灸能有效减轻 CAC 小鼠的结肠肿瘤负担12。
- 艾灸抑制肿瘤增殖蛋白表达:免疫组化染色结果显示,艾灸组小鼠结肠中增殖细胞核抗原(PCNA)、核相关抗原 Ki67 和白细胞介素 - 33(IL-33)的表达显著低于 CAC 组,说明艾灸可抑制 CAC 肿瘤细胞增殖并减轻肠道炎症34。
- 艾灸降低 KDM4D 和 β -Catenin 共表达:免疫荧光和 RT-qPCR 检测结果表明,艾灸能降低 CAC 小鼠结肠中 KDM4D 和 β -Catenin 的 mRNA 表达和蛋白共表达水平,提示艾灸抑制肿瘤增殖可能与调节该信号通路有关56。
- 艾灸影响 CAC 小鼠结肠脂质代谢:利用 LC-MS 脂质代谢组学分析,发现艾灸可调节 CAC 小鼠结肠中多种脂质的水平,如鞘磷脂 SM (d18:1/22:1)、三酰甘油 TAG58:7 (18:0) 等,且其调节作用可能与胆碱代谢和甘油磷脂代谢途径相关78。
- kdm4d 基因敲除对肿瘤增殖的影响:构建 kdm4d 基因敲除小鼠模型后发现,kdm4d 敲除可抑制肿瘤增殖和炎症,且 β -Catenin 表达显著降低,表明 β -Catenin 可能是 KDM4D 的关键下游信号910。
- 艾灸对 kdm4d 敲除小鼠肿瘤发生的影响:在 kdm4d 敲除小鼠中,艾灸对肿瘤增殖的抑制作用不明显,且对 β -Catenin 表达的影响减弱,说明 KDM4D 可能是艾灸抑制 CAC 肿瘤增殖的关键信号分子1112。
- KDM4D/β -Catenin 参与艾灸调节脂质代谢过程:分析发现,KDM4D 对 CAC 小鼠结肠脂质代谢有影响,且艾灸和 kdm4d 敲除对 TAG58:7 (18:0) 和 SM (d18:1/26:0) 水平的调节作用一致,这两种脂质可能参与艾灸调节 KDM4D/β -Catenin 信号通路并抑制 CAC 肿瘤增殖的过程1314。
研究结论与讨论部分指出,该研究首次从 KDM4D 和脂质代谢角度揭示了艾灸抑制 CAC 肿瘤增殖的机制。艾灸能抑制 CAC 肿瘤增殖、调节 KDM4D/β -Catenin 信号通路和改善脂质代谢紊乱。Kdm4d 基因可能是调节 CAC 结肠脂质代谢的关键基因,而 SM (d18:1/26:0) 等脂质可能与调节该信号通路及抑制肿瘤增殖密切相关。这一研究为临床辅助治疗结直肠癌提供了新的方向和潜在靶点,有望为患者带来更好的治疗效果 。