藤黄寡源J和K通过ROS-ER应激-线粒体凋亡通路抑制肺癌细胞生长的机制研究

本研究针对肺癌治疗需求，从藤黄属植物Garcinia oligantha中分离出结构新颖的笼状异戊烯化口山酮异构体Garcioligantone J/K(GLJ/GLK)，通过核磁共振和圆二色谱解析其C-12位绝对构型，发现二者能同等程度诱导A549和NCI-H292细胞凋亡。研究揭示其通过升高ROS水平激活内质网应激(ER stress)，上调GRP78/p-eIF2α/GADD153信号，引发线粒体膜电位(MMP)下降及Bax/Bcl-2比率改变，最终通过caspase-3/9-PARP通路实现凋亡。斑马鱼异种移植模型证实其体内抗肿瘤效果，为开发新型肺癌治疗药物提供候选分子。

　　

肺癌作为全球癌症相关死亡的首要原因，传统化疗药物面临耐药性挑战。植物来源的笼状多异戊烯基口山酮因其独特的三环[4.3.1.0^3,7
]癸烷-2-酮结构，展现出显著的抗肿瘤潜力。山东大学的研究团队从中国特有植物藤黄寡源(Garcinia oligantha)中分离得到一对C-12位差向异构体Garcioligantone J/K(GLJ/GLK)，在《Pharmaceutical Science Advances》发表的研究揭示了其通过新型作用机制抑制肺癌生长的全过程。

研究采用核磁共振(600 MHz ¹
H NMR和150 MHz ¹³
C NMR)结合改良Mosher法确定绝对构型；通过MTT法检测细胞活力；运用流式细胞术分析Annexin V-FITC/PI染色和DCFH-DA探针检测ROS；JC-1染色监测线粒体膜电位(MMP)；Western blotting检测凋亡相关蛋白；建立斑马鱼异种移植模型验证体内效果。

3.1 结构解析
通过多维NMR和CD光谱确定GLJ(12R)与GLK(12S)为C-12差向异构体，二者具有相同的笼状三环骨架结构。

3.2 抗增殖效应
MTT结果显示GLJ/K对A549和NCI-H292细胞的IC₅₀
值相近(5.48-8.84 μM)，构型差异未显著影响活性。

3.3 诱导细胞凋亡
DAPI染色显示核固缩，流式检测凋亡率显著升高。Western blotting显示cleaved-PARP、caspase-3/9上调，Bax/Bcl-2比率增加，Z-VAD预处理可逆转凋亡。

3.4 线粒体功能障碍
JC-1染色显示红色/绿色荧光比下降，表明MMP丧失；DCFH-DA检测到ROS水平升高，NAC预处理可抑制凋亡蛋白激活。

3.5 内质网应激激活
GRP78、p-eIF2α和GADD153表达量呈剂量依赖性增加，TM(衣霉素)作为阳性对照。

3.6 机制验证
ER应激抑制剂4-PBA可抑制GLJ/K诱导的caspase-3/PARP剪切，证实ER应激的核心作用。

3.7 体内验证
斑马鱼模型中0.5-1.0 μM GLJ/K处理48小时，肿瘤荧光强度降低60%-70%，效果与顺铂(CDDP)相当。

该研究首次阐明GLJ/K通过ROS-ER stress-mitochondrial apoptosis轴发挥抗肺癌作用，突破性地发现C-12构型差异不影响生物活性。内质网应激与线粒体凋亡的串扰机制为克服化疗耐药提供新思路，斑马鱼模型证实其体内有效性，为开发具有中国植物特色的抗肿瘤候选药物奠定基础。Lingyu Li等的研究不仅填补了笼状口山酮构效关系研究的空白，更通过多维度实验设计揭示了天然产物诱导程序性死亡的新范式。