恩格列净通过抑制 RIPK1 介导的内质网应激和自噬减轻多柔比星诱导的心脏毒性:癌症治疗心脏保护新策略

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease 4.2

编辑推荐:

  多柔比星(DOX)用于癌症治疗时会产生剂量依赖性心脏毒性。研究人员开展了恩格列净对 DOX 诱导心脏毒性保护作用及机制的研究。结果显示恩格列净可减轻心脏损伤,主要通过抑制 RIPK1。这为癌症治疗中减轻心脏毒性提供新思路。

  在癌症治疗的舞台上,多柔比星(DOX)堪称一位 “明星药物”,它在对抗多种恶性肿瘤,如各类实体瘤和血液系统恶性肿瘤时,发挥着至关重要的作用。然而,这位 “抗癌勇士” 却有着不为人知的 “副作用”。随着 DOX 使用剂量的增加,它会对心脏发起攻击,导致心脏功能受损,引发心力衰竭等严重问题,这就是令人头疼的剂量依赖性心脏毒性。这种毒性不仅降低了癌症患者的生活质量,还极大地限制了 DOX 在临床上的应用,就像是给抗癌之路设置了一道难以跨越的障碍。
为了攻克这一难题,上海交通大学的研究人员挺身而出,开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦于恩格列净(empagliflozin),一种钠 - 葡萄糖协同转运蛋白 2(SGLT2)抑制剂。此前研究发现,这类抑制剂在心血管疾病领域有着出色的表现,具备抗炎、抗氧化等多种功效。研究人员想弄清楚,恩格列净能否为饱受 DOX 心脏毒性折磨的患者带来希望?它背后又隐藏着怎样的作用机制?

经过一系列严谨的研究,研究人员得出了令人振奋的结论:恩格列净能够有效减轻 DOX 诱导的心脏功能障碍,降低心肌纤维化程度,还能抑制全身炎症反应和氧化应激。进一步探索发现,恩格列净主要是通过抑制内质网应激(ER stress)和自噬来发挥保护作用,而受体相互作用蛋白激酶 1(RIPK1)在这个过程中扮演了关键角色。抑制 RIPK1 可以减轻内质网应激和自噬,从而缓解心脏损伤;反之,过度表达 RIPK1 则会加重损伤。此外,恩格列净还能增强 DOX 在体外对 4T1 乳腺癌细胞的细胞毒性。这一研究成果发表在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease》上,为癌症治疗中减轻心脏毒性、提高治疗效果提供了新的方向和理论依据。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们首先利用雄性 C57BL/6J 小鼠构建了 DOX 诱导的心脏毒性模型,并借助腺相关病毒(AAV9)技术实现了心脏特异性 RIPK1 的过表达。之后,采用超声心动图评估小鼠心脏功能,通过多种生化和分子检测方法对心脏组织的损伤、炎症、氧化应激、内质网应激和自噬情况进行分析,其中包括蛋白质免疫印迹(Western blot analysis)技术检测相关蛋白的表达水平。

下面来详细看看研究结果。

  • 恩格列净改善 DOX 诱导的心脏损伤和功能障碍:通过超声心动图评估心脏功能并测量心脏重量,研究发现恩格列净显著提高了 DOX 处理小鼠的左心室射血分数(LVEF)和左心室短轴缩短率(LVFS),同时降低了左心室舒张末期容积(LVESV)。这表明恩格列净有效改善了心脏功能,减轻了 DOX 诱导的心室重构。
  • 恩格列净抑制炎症和氧化应激:研究人员采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测炎症因子水平,发现恩格列净降低了肿瘤坏死因子 α(TNFα)、白细胞介素 1β(IL1β)和白细胞介素 6(IL6)等炎症因子的表达。同时,检测氧化应激相关指标,如 NADPH 氧化酶(NOX)家族成员 NOX1、NOX2、NOX4 的活性,结果显示恩格列净抑制了氧化应激反应。
  • 恩格列净抑制内质网应激和自噬:蛋白质免疫印迹结果显示,恩格列净下调了内质网应激标记蛋白结合免疫球蛋白蛋白(BIP)、磷酸化肌醇需求酶 1(p - IRE1)和激活转录因子 6(ATF6)的表达,表明它减轻了内质网应激。此外,恩格列净使自噬相关蛋白 p62 水平升高,LC3BII/LC3BI 比值降低,说明它抑制了自噬过程。
  • RIPK1 在恩格列净心脏保护作用中的关键作用:使用 RIPK1 抑制剂 Nec - 1 处理小鼠,观察到与恩格列净类似的心脏保护效果。在心肌细胞中敲低 RIPK1,模拟了恩格列净的抗氧化作用;而在 RIPK1 缺陷细胞中,恩格列净的保护作用消失。进一步研究发现,在 DOX 处理的小鼠中过表达 RIPK1,会削弱恩格列净带来的益处。这一系列实验充分证明了 RIPK1 是恩格列净心脏保护作用的关键调节因子。
  • 恩格列净增强 DOX 对癌细胞的细胞毒性:体外实验表明,恩格列净能够增强 DOX 对 4T1 乳腺癌细胞的细胞毒性,为恩格列净与 DOX 联合用于癌症治疗提供了有力的支持。

综合研究结论和讨论部分,这项研究意义非凡。它不仅揭示了 DOX 诱导心脏毒性的新机制,明确了 RIPK1 作为潜在治疗靶点的重要地位,还为恩格列净在癌症治疗中的广泛应用提供了理论依据。恩格列净既能减轻 DOX 的心脏毒性,又能增强其抗癌效果,为未来癌症治疗方案的优化带来了新的曙光。不过,研究也存在一些局限性,例如 RIPK1、内质网应激和自噬之间的机制联系尚未完全明确,实验仅在雄性小鼠中进行,缺乏 RIPK1 基因敲除模型等。但这些不足并不影响该研究的重要价值,相信未来的研究将进一步完善相关机制,推动癌症治疗领域的发展。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号