软珊瑚内酯（Sinularin）诱导前列腺癌细胞死亡的多重机制研究：开启前列腺癌治疗新方向

为探究软珊瑚内酯（Sinularin）诱导前列腺癌细胞死亡的机制，研究人员开展相关研究。结果发现，Sinularin 通过激活 ULK1 和增强 FOXO3-ATG4A 轴诱导自噬性细胞死亡。这为前列腺癌治疗提供新思路。

　　在癌症治疗领域，海洋天然产物一直是科研人员关注的焦点。众多研究发现，海洋中蕴含着丰富的生物活性物质，有可能成为攻克癌症的 “秘密武器”。前列腺癌作为男性常见的恶性肿瘤之一，严重威胁着男性的健康。尽管目前已经有多种治疗方法，但寻找更有效的治疗手段仍然迫在眉睫。软珊瑚内酯（Sinularin）作为一种从软珊瑚中提取的天然产物，此前已被证实对多种人类癌症具有抗肿瘤作用，然而其诱导前列腺癌细胞死亡的具体机制尚未完全明确。在这样的背景下，宁波大学附属第一医院等机构的研究人员开展了相关研究，旨在深入剖析 Sinularin 诱导前列腺癌细胞死亡的机制，该研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面，培养了 293T、LNCaP 和 PC-3 等细胞系，并进行细胞转染操作 。采用 MTS 法检测细胞活力，PI 染色和 Annexin V-FITC/PI 双染结合流式细胞术检测细胞凋亡，透射电子显微镜（TEM）观察自噬空泡，蛋白质免疫印迹（Western blot）分析蛋白表达水平，实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）检测基因表达量，免疫荧光染色检测 LC3，荧光素酶报告基因实验验证转录因子与启动子的结合。

研究结果如下：

• 抑制自噬和凋亡阻碍 Sinularin 诱导的前列腺癌细胞死亡：研究人员发现，泛半胱天冬酶抑制剂 Z-VAD-FMK 只能部分减少 Sinularin 诱导的细胞死亡，而铁死亡抑制剂 ferrostatin-1（Fer-1）和去铁胺甲磺酸盐（DFOM）对其无显著影响。自噬抑制剂氯喹（CHQ）则能显著降低 Sinularin 诱导的细胞死亡，同时抑制凋亡和自噬可使细胞数量恢复到未处理 Sinularin 时的正常水平，这表明 Sinularin 可诱导前列腺癌细胞发生自噬和凋亡。
• Sinularin 通过激活 ULK1 诱导自噬：TEM 观察显示，Sinularin 处理 PC-3 细胞 24 小时后，自噬空泡数量显著增加，同时 LC3-II 加工和 p62 蛋白降解增强，免疫荧光检测发现自噬性斑点数量也明显增多。进一步研究表明，Sinularin 可抑制 mTOR 磷酸化，消除 mTOR 依赖的 ULK1 在 S757 位点的磷酸化，从而激活 ULK1 诱导自噬。使用 ULK1 选择性抑制剂 MRT68921 可挽救 Sinularin 诱导的细胞活力抑制，并减少自噬。
• FOXO₃蛋白参与 Sinularin 诱导的自噬：敲低 FOXO₃表达可抑制 Sinularin 处理的 LNCaP 和 PC-3 细胞中 LC3-II 加工和 p62 降解，同时 Sinularin 诱导的 LC3 自噬性斑点数量也显著减少，这说明 FOXO₃蛋白参与了 Sinularin 诱导的自噬过程。
• FOXO₃结合 ATG4A 启动子并调节其表达：通过生物信息学预测和实验验证，发现 FOXO₃可与 ATG4A 启动子的 -760 ~ -400（-680 ~ -673 区域）结合，过表达 FOXO₃可上调 ATG4A 在蛋白和 mRNA 水平的表达，突变该结合区域则可消除 FOXO₃诱导的报告基因活性，表明 ATG4A 是 FOXO₃的下游靶基因。
• Sinularin 处理后 FOXO₃-ATG4A 轴上调：Sinularin 可剂量依赖性地上调 PCa 细胞中 ATG4A 蛋白和 mRNA 的表达，敲低 FOXO₃基因则显著降低 Sinularin 处理的前列腺癌细胞中 ATG4A 的表达，这表明 FOXO₃-ATG4A 轴的上调参与了 Sinularin 处理的前列腺癌细胞过程。
• ATG4A 蛋白参与 Sinularin 诱导的自噬：通过 RNAi 沉默 ATG4A 基因，可降低其蛋白表达，此时细胞中自噬性斑点数量显著减少，Sinularin 诱导的 LC3 加工和 p62 降解也减弱，说明 ATG4A 蛋白参与了 Sinularin 诱导的自噬。
• Sinularin 诱导的前列腺癌细胞凋亡部分依赖自噬介导的 survivin 降解：研究发现，凋亡抑制剂 Z-VAD-FMK 对 LC-3 加工和 p62 蛋白降解无显著影响，而自噬抑制剂 CHQ 预处理则可大幅减少 Sinularin 诱导的 caspase-3 和 PARP 切割以及细胞凋亡。Sinularin 可浓度依赖性地降低 survivin 水平，CHQ 可完全挽救 survivin 水平，过表达 survivin 可减弱 Sinularin 诱导的细胞凋亡，这表明 Sinularin 通过自噬促进 survivin 降解，进而部分诱导前列腺癌细胞凋亡。

研究结论和讨论部分指出，Sinularin 通过激活 ULK1（经 mTOR 通路抑制触发自噬起始）和增强 FOXO₃-ATG4A 轴（促进囊泡延伸和自噬体形成）诱导前列腺癌细胞自噬。同时，Sinularin 诱导的自噬导致 survivin 降解，进而促进细胞凋亡。该研究揭示了 Sinularin 诱导前列腺癌细胞死亡的复杂机制，为进一步开发治疗前列腺癌的药物提供了新的理论依据和潜在靶点，具有重要的科学意义和临床应用前景 。