龙葵碱通过诱导铁死亡抑制鼻咽癌进展的机制研究

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  鼻咽癌(NPC)放化疗易耐药,需新疗法。长沙医学院研究人员探讨龙葵碱作用,发现其体外体内抑制 NPC 生长,诱导铁死亡,靶向 HMOX1,调控 GPX4 等蛋白。为 NPC 治疗提供新方向。

  在癌症治疗领域,鼻咽癌(NPC)是一种在中国南方高发的恶性肿瘤,其治疗面临着严峻挑战。早期患者虽可通过放疗治愈,但晚期患者在放化疗后极易出现转移、复发等耐药反应,导致治疗失败。因此,寻找新的有效治疗靶点和药物,改善鼻咽癌患者的预后,成为亟待解决的医学难题。天然化合物因其独特的生物活性和多靶点作用机制,在肿瘤治疗中展现出巨大潜力。龙葵碱(Solasodine)作为从传统草药中提取的甾体生物碱,已被证实对多种癌症具有抑制作用,但其在鼻咽癌中的作用机制尚不明确。基于此,长沙医学院的研究人员开展了相关研究,旨在揭示龙葵碱在鼻咽癌治疗中的潜在价值,该研究成果发表在《Scientific Reports》。
为探索龙葵碱对鼻咽癌的作用及机制,研究人员综合运用了多种关键技术方法。通过细胞实验(包括细胞活力检测、细胞周期分析、 colony formation 实验等)、动物实验(裸鼠异种移植模型)、网络药理学分析、分子生物学技术(Western blot 检测蛋白表达)以及细胞形态和代谢指标检测(如透射电子显微镜观察线粒体形态、ROS、GSH、Fe2?、MDA 等含量测定)等,系统研究了龙葵碱的抗肿瘤效应及作用靶点。

龙葵碱抑制 NPC 细胞活力和增殖


CCK8 实验表明,龙葵碱对 NPC 细胞系 HNE1 和 HONE1 的活力具有时间和浓度依赖性抑制作用。随着龙葵碱浓度升高(0-80μM)和作用时间延长(24-72h),细胞活力显著下降。处理 48μM 龙葵碱后,细胞出现明显的气球样变和肿胀等形态改变。集落形成实验显示,龙葵碱能剂量依赖性减少 HNE1 和 HONE1 细胞的克隆形成,表明其抑制细胞增殖。细胞周期分析发现,龙葵碱可使 HONE1 细胞阻滞于 G0/G1 期,HNE1 细胞阻滞于 S 期,影响 DNA 复制。

龙葵碱促进 NPC 细胞死亡


活 / 死细胞染色结果显示,龙葵碱处理后,NPC 细胞中红色死亡细胞比例显著增加,活细胞比例明显降低。Hoechst 染色和 Annexin V-FITC 凋亡检测显示,龙葵碱处理后细胞出现核固缩等凋亡特征,但凋亡率仅轻度升高,提示细胞死亡可能存在其他机制。

龙葵碱抑制裸鼠异种移植瘤生长


在裸鼠异种移植瘤模型中,龙葵碱(10mg/kg)腹腔注射可显著抑制 HNE1 细胞来源的肿瘤生长,肿瘤体积和重量均明显小于对照组。组织学检查显示,龙葵碱处理组肿瘤细胞核减少、间质间隙增大,Ki-67 表达降低,TUNEL 染色阳性细胞增多,表明龙葵碱在体内具有抗肿瘤活性且安全性良好。

网络药理学分析揭示铁死亡参与龙葵碱诱导的 NPC 细胞死亡


网络药理学分析显示,龙葵碱的潜在靶点与鼻咽癌差异表达基因交集得到 34 个共享靶点,其中 HMOX1 作为铁死亡关键调控基因脱颖而出。GO 富集分析显示这些靶点与应对 ROS、过氧化氢及调控凋亡过程等生物功能相关,提示龙葵碱可能通过诱导铁死亡发挥抗肿瘤作用。

龙葵碱诱导 NPC 细胞铁死亡特征


机制研究发现,龙葵碱处理后,NPC 细胞内 ROS、Fe2?、MDA(脂质过氧化标志物)水平显著升高,GSH(谷胱甘肽)含量显著降低,符合铁死亡的氧化应激特征。线粒体形态学观察显示,线粒体嵴破坏、肿胀,呈现铁死亡典型的线粒体改变。Western blot 结果显示,铁死亡相关蛋白 HMOX1、COX2 表达上调,而 GPX4、MUC1、SLC40A1 等铁死亡抑制蛋白表达下调。进一步通过抑制剂实验证实,铁死亡特异性抑制剂 Fer-1 和 Lip-1 可逆转龙葵碱诱导的细胞死亡,而凋亡、坏死、自噬抑制剂无此作用,明确铁死亡为主要作用机制。

研究结论与意义


本研究通过网络药理学结合实验验证,首次揭示龙葵碱通过靶向 HMOX1 诱导铁死亡,从而抑制鼻咽癌的进展。这一发现不仅为龙葵碱在鼻咽癌治疗中的应用提供了理论依据,也为鼻咽癌的治疗开辟了新的方向 —— 靶向铁死亡。铁死亡作为一种区别于传统凋亡的新型细胞死亡方式,为克服鼻咽癌放化疗耐药提供了新策略。然而,龙葵碱的治疗潜力仍需在患者来源的模型和临床试验中进一步验证。该研究为天然化合物在肿瘤治疗中的应用提供了范例,有望推动鼻咽癌治疗的新突破。

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