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胃癌(GC)是全球高发恶性肿瘤,治疗需求迫切。研究人员探讨虎杖苷对 GC 的作用及机制,发现其可抑制 HGC27 细胞增殖、干性(SOX2、OCT4 下调)和血管生成(VEGF 分泌减少、管腔形成能力降低),且靶向 HDAC7,为 GC 治疗提供新方向。
胃癌是全球第五大常见恶性肿瘤,每年新发病例超百万,中国占比近 40%,且晚期患者临床预后差,亟需有效治疗药物。癌症干细胞(CSCs)的干性和血管生成是肿瘤进展的关键因素,前者与转移、复发密切相关,后者为肿瘤提供营养支持。虎杖苷作为虎杖中的活性成分,虽在结直肠癌、肝癌中显示抗肿瘤作用,但其对胃癌的影响尚不明确。组蛋白去乙酰化酶 7(HDAC7)在胃癌组织中高表达且与预后不良相关,可能是潜在治疗靶点。为此,武汉软件工程职业学院、武汉开放大学等机构的研究人员开展研究,探究虎杖苷对胃癌细胞干性和血管生成的作用及与 HDAC7 的关联,成果发表于《Discover Oncology》。
研究采用人胃癌细胞系 HGC27,通过 CCK-8 法检测细胞活力,集落形成实验和 Ki67 免疫荧光染色分析增殖能力,球体形成实验结合 RT-qPCR 及免疫印迹检测干性相关基因(SOX2、OCT4),管腔形成实验和 VEGF 分泌检测评估血管生成,并利用 Super-PRED 数据库和分子对接预测靶点,通过 HDAC7 过表达质粒转染验证调控关系。
3.1 虎杖苷抑制胃癌细胞增殖
CCK-8 结果显示,100-300 μM 虎杖苷对正常胃上皮细胞 GES-1 无显著影响,但剂量依赖性降低 HGC27 细胞活力。集落形成实验和 Ki67 染色表明,虎杖苷减少克隆形成数、降低 Ki67 荧光强度,证实其抑制 HGC27 细胞增殖。
3.2 虎杖苷抑制胃癌细胞干性和血管生成
球体形成实验显示,虎杖苷处理后 HGC27 细胞形成的球体体积减小,且干性标志物 SOX2、OCT4 的 mRNA 和蛋白水平显著下调。此外,虎杖苷处理的 HGC27 细胞条件培养基可降低人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的 VEGF 分泌量和管腔形成能力,表明其抑制血管生成。
3.3 虎杖苷直接靶向 HDAC7 并下调其表达
分子对接显示虎杖苷与 HDAC7 结合(最小结合能 - 6.3 kcal/mol)。数据库分析表明,胃癌组织中 HDAC7 表达显著高于正常组织,且高表达患者预后较差。免疫印迹证实,虎杖苷剂量依赖性降低 HGC27 细胞中 HDAC7 蛋白水平。
3.4 HDAC7 过表达逆转虎杖苷的抗肿瘤作用
转染 HDAC7 过表达质粒(oe-HDAC7)后,HGC27 细胞中 HDAC7 水平显著升高,其增殖能力、球体形成能力及 VEGF 分泌和管腔形成能力均部分恢复,表明虎杖苷的作用依赖于 HDAC7 下调。
研究证实,虎杖苷通过靶向抑制 HDAC7,显著抑制胃癌细胞的增殖、干性和血管生成。该发现不仅揭示了虎杖苷在胃癌治疗中的潜力,也为 HDAC7 作为胃癌治疗靶点提供了实验依据,有望为临床开发高效低毒的中药抗肿瘤药物提供新策略。