盐酸千金藤素通过上调DUSP1抑制ERK信号通路抗前列腺癌的机制研究

本研究针对前列腺癌(PCa)治疗药物匮乏的临床难题，采用网络药理学、转录组测序和实验验证相结合的策略，系统揭示了盐酸千金藤素(CH)通过上调双特异性磷酸酶1(DUSP1)抑制ERK1/2磷酸化，进而抑制PCa细胞增殖和迁移的作用机制。研究发现CH能显著抑制PC-3和DU145细胞活力并诱导凋亡，动物实验证实其可减少57.96%的肿瘤体积。该研究为PCa治疗提供了新型候选药物，相关成果发表于《Scientific Reports》。

　　

前列腺癌作为男性泌尿系统最常见的恶性肿瘤，全球每年新增病例超过百万。尽管现有治疗手段如雄激素剥夺疗法(ADT)和PARP抑制剂取得一定进展，但晚期患者仍面临高复发率和治疗耐药等严峻挑战。传统中药因其多靶点作用特点和较低毒副作用，成为抗肿瘤药物开发的重要来源。盐酸千金藤素(CH)作为从防己科植物提取的双苄基异喹啉类生物碱，虽在抗炎、抗氧化等领域展现广泛药理活性，但其抗前列腺癌机制仍如"黑箱"般亟待解密。

陆军军医大学新桥医院泌尿外科中心的研究团队采用多学科交叉策略，通过整合网络药理学预测、转录组学分析和多层次实验验证，首次系统阐明了CH通过DUSP1/ERK信号轴抑制前列腺癌的作用机制。研究发现CH处理可使肿瘤体积缩小57.96%，为临床转化提供重要依据。相关成果发表在《Scientific Reports》期刊。

研究主要采用以下关键技术：1)网络药理学分析CH与PCa的213个共同靶点；2)CCK-8和Transwell实验评估细胞活力和迁移；3)RNA测序鉴定1273个差异表达基因；4)分子动力学模拟验证CH与ERK1/2的结合稳定性；5)CRISPR基因敲除和药理学抑制验证DUSP1功能；6)裸鼠异种移植模型评估体内疗效。

网络药理学分析显示CH可能通过调节蛋白磷酸化过程发挥抗PCa作用。通过Venny分析获得368个CH靶点与6160个PCa相关基因的213个交集靶点，PPI网络揭示EGFR、SRC等核心节点。GO分析显示这些靶点显著富集于蛋白磷酸化等生物过程，暗示CH可能通过调控激酶网络发挥作用。

CH显著抑制PCa细胞活力并诱导凋亡。CCK-8实验显示CH以浓度依赖性方式抑制PC-3和DU145细胞增殖，IC₅₀分别为5.21μM和7.83μM。形态学观察发现CH处理使PC-3细胞变圆，线粒体膜电位下降。流式细胞术检测到CH使DU145细胞凋亡率从2.46%升至8.29%。Western blot显示CH上调促凋亡蛋白BAX，下调Bcl-2等抗凋亡蛋白。

转录组测序揭示ERK信号通路关键作用。RNA-seq分析鉴定出539个上调和734个下调基因，KEGG分析显示差异基因富集于ERK1/2负调控等通路。分子对接证实CH与ERK1/2的ATP结合口袋形成稳定相互作用，与ERK1的结合能(-4.579 kcal/mol)优于ERK2(-4.15 kcal/mol)。分子动力学模拟显示CH-ERK1复合物半径回转值(1.8914)更稳定。

CH通过上调DUSP1抑制ERK磷酸化。Western blot证实CH处理6小时即可抑制p-ERK表达。转录组数据显示16个DUSP家族成员中12个表达上调，其中DUSP1表达增加2.1倍。qRT-PCR验证CH(10μM)使DUSP1 mRNA水平升高3.2倍。CRISPR敲除DUSP1后，CH对p-ERK的抑制效应减弱，细胞迁移能力部分恢复。

动物实验证实CH的体内抗肿瘤效果。裸鼠移植瘤实验显示，CH(30 mg/kg)治疗3周使肿瘤重量减少38.80%。免疫组化显示Ki-67阳性率下降56.65%。Western blot证实肿瘤组织中DUSP1表达上调而p-ERK水平降低，与体外实验结果一致。

该研究首次系统阐明CH通过"DUSP1-ERK"信号轴抑制PCa的分子机制，为临床转化提供重要理论依据。相较于近期发现的CH诱导铁死亡作用，本研究揭示了MAPK通路等更全面的作用网络。虽然研究存在临床前模型的局限性，但多组学整合的研究策略为中药现代化研究提供范式。未来需进一步优化CH的给药方案，并探索其与现有疗法的协同效应，推动其向临床应用的转化。