柠檬素通过 ERK 通路诱导人口腔鳞状细胞癌的细胞死亡

【字体: 时间:2025年05月23日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  口腔鳞状细胞癌(OSCC)治疗存在副作用问题,亟需有效化疗药物。本研究探讨柠檬素对 OSCC 细胞的抗癌作用,发现其可诱导细胞周期阻滞于 G2/M 期、 caspase 相关凋亡,抑制 AKT/ERK/JNK 磷酸化等,为 OSCC 治疗提供新方向。

  
口腔癌是全球公共健康的重大威胁,其中口腔鳞状细胞癌(OSCC)占所有口腔癌病例的 96%。多数 OSCC 患者确诊时已处于 III 或 IV 期,且年轻患者发病率呈上升趋势。当前主要治疗手段如放疗和化疗虽有效,但对健康组织和细胞存在显著副作用,限制了其应用,因此开发更安全有效的抗癌药物迫在眉睫。

来自印度 Maitocon Laboratory 和中国台湾彰化基督教医院口腔癌研究中心等机构的研究人员,针对天然化合物柠檬素(limocitrin)在 OSCC 中的抗癌作用及机制展开研究。结果表明,柠檬素可通过调控多条信号通路诱导 OSCC 细胞凋亡,为口腔癌治疗提供了新的潜在策略。该研究成果发表于《Scientific Reports》。

研究人员主要采用了以下关键技术方法:

  • 细胞增殖与毒性检测:通过 CCK-8 assay 和集落形成实验,评估柠檬素对 SCC-9 和 SCC-47 细胞的增殖抑制作用。
  • 流式细胞术:包括细胞周期分析、线粒体膜电位检测和 Annexin-V/PI 双染法,用于分析细胞周期分布、凋亡及线粒体功能变化。
  • 蛋白质印迹法(Western blot):检测凋亡相关蛋白(如 caspase-3、Bcl-2)、细胞周期蛋白(cyclin E1、CDK2)及信号通路蛋白(p-AKT、p-ERK)的表达水平。
  • RNA 干扰实验:利用 siRNA 敲低 XIAP、cIAP1 等基因,探究其在柠檬素诱导凋亡中的作用。

研究结果


1. 柠檬素抑制 OSCC 细胞增殖


CCK-8 和集落形成实验显示,柠檬素以浓度和时间依赖的方式显著抑制 SCC-9 和 SCC-47 细胞的活力及克隆形成能力,表明其具有强效抗增殖作用。

2. 柠檬素诱导细胞凋亡及线粒体功能异常


流式细胞术显示,柠檬素处理后细胞线粒体膜电位降低,促凋亡蛋白 Bax、Bak 表达增加,抗凋亡蛋白 Bcl-2、Bcl-xL 减少。同时,死亡受体 Fas、DR5 及诱骗受体 DcR2/DcR3 表达上调,提示柠檬素通过内源性线粒体途径和外源性死亡受体途径诱导凋亡。

3. 柠檬素阻滞细胞周期于 G2/M 期


细胞周期分析表明,柠檬素处理后 G2/M 期细胞比例显著增加,伴随 cyclin E1、E2 及 CDK2、CDK4、CDK6 表达下调,p21 表达上调,提示其通过抑制细胞周期蛋白和激酶活性,诱导 G2/M 期阻滞。

4. 柠檬素抑制 AKT/ERK/JNK 信号通路


Western blot 结果显示,柠檬素可剂量依赖性地抑制磷酸化 AKT、ERK1/2 和 JNK 的表达,而磷酸化 p38 表达上调。使用 ERK 抑制剂 U0126 预处理后,凋亡相关蛋白(cleaved caspase-3、-8、PARP)表达进一步增加,表明 ERK 通路在柠檬素诱导凋亡中起关键作用。

5. XIAP 在柠檬素诱导凋亡中的作用


蛋白质芯片和 Western blot 显示,柠檬素下调 XIAP、cIAP1 和 HSP27 的表达。siRNA 敲低 XIAP 后,联合柠檬素处理可显著增强 cleaved PARP、caspase-3 和 - 8 的表达,提示柠檬素通过抑制 XIAP 促进凋亡。

研究结论与意义


本研究证实,柠檬素通过多途径发挥抗癌作用:

  • 诱导 OSCC 细胞周期阻滞于 G2/M 期,抑制细胞增殖;
  • 激活内源性线粒体凋亡途径和外源性死亡受体途径,诱导 caspase 依赖性凋亡;
  • 抑制 AKT/ERK/JNK 信号通路,增强凋亡效应;
  • 下调 XIAP 等凋亡抑制蛋白,协同促进细胞死亡。

这些发现不仅揭示了柠檬素在 OSCC 中的作用机制,还为开发低毒高效的天然抗癌药物提供了理论依据。鉴于当前 OSCC 治疗的局限性,柠檬素有望成为潜在的治疗候选药物,为口腔癌患者带来新希望。未来研究可进一步探索其在体内模型中的疗效及临床转化潜力。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普
  • 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