三萜皂苷AG8通过调控caspase 3和SLC7A11/GPX4信号通路诱导三阴性乳腺癌细胞凋亡与铁死亡的双重机制研究

本研究针对三阴性乳腺癌(TNBC)治疗困境，揭示天然三萜皂苷AG8通过同步激活caspase 3介导的凋亡和SLC7A11/GPX4调控的铁死亡通路，显著抑制BL1和LAR亚型TNBC进展。实验证实AG8可升高Fe2+ 和MDA水平，降低GSH/GSSG比值，并通过分子对接验证其与关键靶点的结合能力，为开发新型TNBC靶向药物提供理论依据。

　　

乳腺癌作为女性最高发的恶性肿瘤，其中三阴性乳腺癌(TNBC)因缺乏雌激素受体、孕激素受体和HER2表达，成为临床治疗最棘手的亚型。传统化疗易产生耐药性且复发率高，而靶向治疗选择有限。近年来，铁死亡(ferroptosis)这种新型程序性细胞死亡方式因其独特的铁依赖性脂质过氧化特征，为TNBC治疗提供了新思路。铁死亡核心调控轴SLC7A11/GPX4与肿瘤代谢密切相关，但如何通过天然化合物同时激活凋亡与铁死亡通路仍是研究空白。

中国人民解放军总医院的研究团队从传统中药紫金牛中分离得到三萜皂苷AG8，前期发现其对间质型TNBC具有显著抗肿瘤活性。为全面解析AG8对不同TNBC亚型的作用机制，研究人员选取基底样1型(BL1) HCC-1937细胞和雄激素受体阳性(LAR) MDA-MB-453细胞，通过多维度实验证实AG8能双重诱导凋亡与铁死亡。该成果发表于《Clinical Traditional Medicine and Pharmacology》，为开发基于天然产物的TNBC多靶点治疗策略奠定基础。

研究采用MTT法检测细胞活力，ELISA试剂盒测定GSH/GSSG比值、MDA和SOD水平，流式细胞术结合C11-BODIPY 581/591探针检测脂质ROS，FeRhoNox-1荧光探针定量亚铁离子，Western blot分析关键蛋白表达，并运用分子对接技术验证AG8与靶蛋白相互作用。体内实验采用HCC-1937裸鼠移植瘤模型评估药效。

3.1 细胞毒性作用
AG8以剂量依赖性方式抑制两种TNBC细胞增殖，IC₅₀
分别为7.708 μM(MDA-MB-453)和5.549 μM(HCC-1937)。凋亡抑制剂Z-VAD-FMK可部分逆转AG8的细胞毒性，同时AG8显著增加cleaved caspase 3表达，证实其凋亡诱导作用。

3.2 铁死亡特征验证
电镜观察到AG8处理组线粒体皱缩、嵴减少等典型铁死亡形态。铁死亡抑制剂Fer-1对MDA-MB-453细胞的挽救效果更显著，提示LAR亚型对铁死亡更敏感。AG8剂量依赖性提升亚铁离子水平和脂质ROS，这些效应可被Fer-1逆转。

3.3 氧化应激调控
AG8处理使GSH/GSSG比值下降86%、SOD活性降低2.3倍，MDA水平升高4.1倍。抗氧化剂NAC在LAR亚型中仅对MDA指标有调节作用，揭示亚型间抗氧化通路的差异。

3.4 关键蛋白调控
Western blot显示AG8剂量依赖性下调SLC7A11和GPX4表达，Fer-1可恢复其蛋白水平。分子对接证实AG8与caspase 3(-8.5 kcal/mol)、SLC7A11(-9.4 kcal/mol)、GPX4(-7.0 kcal/mol)具有稳定结合，主要通过氢键与VAL255、GLU258等残基相互作用。

3.6 体内药效验证
2 mg/kg AG8使移植瘤体积缩小62%，重量减轻58%，与阳性药MTX疗效相当。免疫组化显示肿瘤组织SLC7A11和GPX4表达显著下调，与体外结果一致。

讨论部分指出，TNBC不同亚型对铁死亡的敏感性存在差异，LAR亚型因GSH代谢活跃更易受铁死亡诱导剂影响。AG8通过"一石二鸟"策略同时靶向caspase 3介导的凋亡和SLC7A11/GPX4调控的铁死亡通路，这种双重作用机制可规避单通路抑制导致的代偿性耐药。值得注意的是，AG8对LAR亚型更强的铁死亡诱导效应，可能与其特有的雄激素受体信号通路和脂代谢特征相关，这为TNBC精准分型治疗提供了新视角。

该研究首次系统阐明天然三萜皂苷AG8通过双重细胞死亡机制抑制TNBC的分子图谱，不仅拓展了对植物药活性成分作用机制的认识，更重要的是为开发针对不同TNBC亚型的组合疗法提供了理论支撑。未来研究可进一步探索AG8与免疫检查点抑制剂的协同效应，以及其在逆转化疗耐药中的应用潜力。