隐丹参酮:诱导胶质母细胞瘤铁死亡的潜在新疗法

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Biochemical and Biophysical Research Communications 2.5

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  胶质母细胞瘤(GBM)治疗棘手,死亡率高。研究人员探究隐丹参酮(CTS)对 GBM 细胞死亡的诱导机制。结果显示,CTS 能诱导 GBM 细胞铁死亡,通过 KEAP1/NRF2/HMOX1 通路,或可成为 GBM 新疗法。

  
胶质母细胞瘤(Glioblastoma Multiforme,GBM)堪称脑肿瘤中的 “恶魔”,是一种极为常见且恶性程度极高的原发性脑肿瘤。它就像隐藏在大脑深处的 “不定时炸弹”,具有极强的异质性、侵袭性,对现有的各种治疗手段都展现出顽强的抵抗。目前,手术联合放化疗虽说是最常用的治疗方案,但 GBM 细胞常常像狡猾的 “间谍” 一样,偷偷地向周围脑组织浸润生长,使得手术很难将肿瘤完全切除干净。而且术后的放疗和化疗也无法彻底消灭残留的癌细胞,导致肿瘤很快就会复发。免疫疗法在 GBM 的治疗上同样困难重重,难以取得理想的效果。正因如此,寻找更有效的治疗方法、提高治疗效果、克服耐药性,成为了医学领域亟待攻克的难题。

在这样的困境下,传统中药走进了科研人员的视野。丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)作为一味经典的中药,有着活血化瘀、通经止痛、清心除烦等诸多功效。现代研究发现,它还具有抗氧化、抗炎、治疗心血管疾病、免疫调节、神经保护以及抗肿瘤等多种生物活性。此前有研究表明,丹参中的一些成分如丹参酮 IIA、二氢丹参酮等,对 GBM 的治疗有一定作用。然而,丹参中脂溶性成分隐丹参酮(cryptotanshinone,CTS)对 GBM 铁死亡(ferroptosis,一种铁依赖性的调节性细胞死亡方式)的影响及潜在机制,却一直是个未解之谜。

为了揭开这个谜底,上海中医药大学的研究人员开展了一项深入研究。他们发现,隐丹参酮竟是诱导 GBM 细胞铁死亡的 “潜力股”,有望成为治疗 GBM 的新策略。这一研究成果发表在《Biochemical and Biophysical Research Communications》上,为 GBM 的治疗开辟了新的方向。

在研究过程中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:一是细胞培养技术,培养了包括 U251、U87MG 和 GL261 等多种 GBM 细胞系;二是 RNA 测序分析(RNA-seq)技术,用于探究隐丹参酮处理后相关基因的表达变化情况 。

下面来看看具体的研究结果:

  • 隐丹参酮有效抑制 GBM 细胞活性:研究人员对比了丹参酮 IA、丹参酮 IIA 和隐丹参酮对 GBM 细胞的作用,发现隐丹参酮的抗 GBM 效果最为显著,其抑制作用与浓度和时间呈正相关。比如,U251 细胞的半数抑制浓度(IC50)值为 4.894 μM,U87MG 细胞的 IC50值为 4.063 μM 。
  • 隐丹参酮诱导 GBM 细胞发生铁死亡:通过体内外实验,研究人员观察到隐丹参酮能够诱导 GBM 细胞发生铁死亡。在体内实验中,隐丹参酮不仅抑制了 GBM 的生长,还上调了血红素加氧酶 1(heme oxygenase 1,HMOX1)的表达,而且没有明显的副作用。
  • 隐丹参酮作用机制探究:RNA 测序分析显示,隐丹参酮会使 HMOX1 表达上调。HMOX1 是一种能促进铁离子释放的关键蛋白,对于诱导铁死亡至关重要。敲低 HMOX1 后,亚铁离子水平和谷胱甘肽过氧化物酶 4(Glutathione peroxidase 4,GPX4)的表达得以恢复,从而拮抗了隐丹参酮诱导的 GBM 铁死亡。进一步研究发现,隐丹参酮作为核因子 E2 相关因子 2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,NRF2)和 Kelch 样 ECH 相关蛋白 1(Kelch-like ECH-associated protein 1,KEAP1)的蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)抑制剂,能够促进 NRF2 与 KEAP1 解离,增强 NRF2 的核转位,进而促进 HMOX1 的转录。

研究结论表明,隐丹参酮是一种新型的铁死亡诱导剂,也是 KEAP1/NRF2 PPI 抑制剂。它能有效诱导 GBM 细胞发生铁死亡,这可能是通过上调 HMOX1 并同时抑制 GPX4 来实现的。考虑到其副作用较小,隐丹参酮很可能成为 GBM 临床治疗的新选择。

从讨论部分来看,目前 GBM 的经典治疗方法存在诸多局限,而天然植物提取物在抗肿瘤领域的潜力逐渐受到关注。隐丹参酮作为丹参中的一种成分,为 GBM 的治疗带来了新的希望。这一研究不仅揭示了隐丹参酮诱导 GBM 铁死亡的机制,更为后续开发基于隐丹参酮的 GBM 治疗方案提供了理论依据,对推动 GBM 治疗领域的发展具有重要意义,有望为众多 GBM 患者带来新的生机和希望。

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