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三七皂苷Ft1通过抑制PI3K/AKT/mTOR通路诱导溶酶体细胞死亡和凋亡:肝细胞癌治疗新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:Biomedicine & Pharmacotherapy 6.9
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本研究针对肝细胞癌(HCC)治疗困境,发现传统中药三七提取物Notoginsenoside Ft1(NFt1)通过双重机制发挥抗癌作用:一方面抑制PI3K/AKT/mTOR通路激活转录因子EB(TFEB),另一方面下调KRAS/MAPK信号通路。研究结合转录组测序(RNA-seq)和体内外实验证实,NFt1可特异性诱导HCC细胞溶酶体死亡(lysosomal cell death)和凋亡,同时对正常肝细胞THLE-2无显著毒性,为HCC靶向治疗提供了新型候选药物。
肝细胞癌(HCC)是全球癌症相关死亡的主要原因之一,晚期患者治疗选择有限且预后极差。尽管近年来靶向治疗取得进展,但耐药性和肿瘤异质性仍是重大挑战。传统中药因其多靶点作用特点,在抗癌药物开发中展现出独特优势。其中,三七(Panax notoginseng)作为经典中药材,已被证实具有多种药理活性,但其活性成分Notoginsenoside Ft1(NFt1)在HCC中的具体机制尚未阐明。
为探索NFt1的抗癌潜力,来自韩国科学技术研究院的研究团队开展了系统研究。通过整合转录组学、分子生物学和动物实验等多学科方法,揭示了NFt1通过双重通路抑制HCC生长的创新机制。相关成果发表在《Biomedicine》杂志,为HCC治疗提供了新的策略视角。
研究采用的主要技术包括:1) RNA测序(RNA-seq)分析基因表达谱;2) 流式细胞术检测细胞凋亡;3) 免疫印迹(Western blot)分析关键蛋白表达;4) 报告基因系统评估TFEB转录活性;5) HepG2异种移植小鼠模型验证体内疗效。
【3.1. Effects of notoginsenoside Ft1 on HCC cell lines】
通过筛选37种三七皂苷,发现NFt1对HepG2、Huh7等HCC细胞系具有显著抑制作用(IC50=35.2-58.9 μM),而对正常肝细胞THLE-2毒性较低(IC50=82.2 μM)。NFt1处理可剂量依赖性抑制集落形成,激活caspase-3/8/9等凋亡标志物,流式细胞术显示早期和晚期凋亡细胞比例显著增加。
【3.2. Effects of notoginsenoside Ft1 on HepG2 Xenograft in vivo model】
在HepG2异种移植模型中,25/50 mg/kg NFt1治疗3周显著减小肿瘤体积和重量。组织学分析显示NFt1组出现典型凋亡特征如核固缩和核碎裂,TUNEL检测证实凋亡细胞数量明显增加。
【3.3. Transcriptomic profiling of notoginsenoside Ft1 on HCC cell line】
RNA-seq分析发现NFt1处理导致6916个基因表达显著改变,其中下调基因富集于MAPK通路,包括关键癌基因FOS、BRAF、RARA等。同时,溶酶体相关基因如CTSB、CTSD、LAMP1/2等显著上调。
【3.4. Notoginsenoside Ft1 inhibits the AP-1 activation via suppressing KRAS, FOS and JUND expression】
NFt1剂量依赖性降低KRAS、c-Fos、JUND蛋白水平,抑制ERK1/2和ELK-1磷酸化,但增加c-Jun磷酸化。报告基因实验证实NFt1显著抑制AP-1转录活性,动物实验也观察到KRAS/MAPK通路蛋白的同步下调。
【3.5. Notoginsenoside Ft1 accelerates the lysosomal cell death】
溶酶体死亡标志物CTSB/CTSD活性显著增强,自噬相关蛋白LC3B-II和p62积累。免疫印迹显示促凋亡蛋白Bax上调而抗凋亡蛋白Bcl2下调,提示溶酶体-线粒体凋亡通路协同作用。
【3.6. Notoginsenoside Ft1 enhances TFEB transactivity regulating the lysosomal cell death】
机制研究表明,NFt1通过抑制PI3K/AKT/mTOR通路,减少TFEB Ser211位点磷酸化,促进其核转位。报告基因系统证实TFEB转录活性增强,驱动下游溶酶体基因表达。动物实验同样观察到TFEB去磷酸化水平增加。
这项研究首次系统阐明了NFt1抗HCC的双重机制:既通过抑制KRAS/MAPK/AP-1通路阻断肿瘤增殖,又通过PI3K/AKT/mTOR-TFEB轴激活溶酶体死亡程序。特别值得注意的是,NFt1对癌细胞的选择性杀伤作用及其多靶点特性,为克服HCC耐药提供了新思路。从转化医学角度看,该研究不仅为中药活性成分的现代化研究提供了范本,也为开发基于溶酶体死亡机制的创新抗癌策略奠定了理论基础。未来研究可进一步优化NFt1的给药方案,并探索其与其他靶向药物的联合治疗效果。
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