基于网络药理学与分子对接探讨葫芦素B通过靶向TGFB1抑制下咽癌细胞恶性行为的机制研究

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Letters in Drug Design & Discovery

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  推荐:本研究针对下咽癌(SCCHN)恶性程度高、预后差的问题,通过整合网络药理学(GEO/CTD/SwissTargetPrediction数据库)、分子对接(Autodock Vina)和细胞实验(CCK-8/EdU/Transwell等),发现葫芦素B(Cu-B)通过靶向TGFB1抑制FaDu细胞增殖/迁移/血管生成,为下咽癌治疗提供新靶点。

  

下咽癌作为头颈部鳞状细胞癌(SCCHN)中最具侵袭性的亚型,具有早期症状隐匿、易转移和5年生存率不足50%的临床特点。尽管现有治疗手段不断进步,但患者预后仍不理想,亟需探索新的治疗靶点。葫芦素B(Cu-B)作为葫芦素家族中含量最丰富的四环三萜类化合物,已被证实具有广谱抗肿瘤活性,但其在下咽癌中的作用机制尚未阐明。来自邢台市人民医院的研究团队创新性地采用"干湿结合"的研究策略,通过整合网络药理学、生物信息学和分子对接技术,首次揭示Cu-B通过靶向转化生长因子β1(TGFB1)抑制下咽癌恶性进展的分子机制,相关成果发表在《Letters in Drug Design》。

研究采用多组学技术联用的方法:从GSE180077数据集筛选差异基因,联合CTD/SwissTargetPrediction/GeneCards数据库预测靶点;通过STRING构建蛋白互作网络(PPI),DAVID进行GO/KEGG富集分析;运用Cytoscape筛选核心靶点;采用Autodock Vina进行分子对接验证;通过qRT-PCR/Western blot检测46对临床样本;采用CCK-8、克隆形成、EdU染色、流式细胞术、划痕实验、Transwell和小管形成实验验证细胞功能;建立裸鼠移植瘤模型进行体内验证。

3.1 Cu-B抑制FaDu细胞增殖并促进凋亡
研究发现Cu-B以剂量依赖性方式(0-0.3 μM)显著抑制FaDu细胞活力(CCK-8),减少克隆形成数量(下降40-60%)和EdU阳性细胞比例,同时使凋亡率升高2-3倍,证实其具有抑制增殖和促凋亡双重作用。

3.2 Cu-B抑制细胞迁移侵袭及血管生成
划痕实验显示Cu-B处理24小时后细胞迁移率降低35-55%;Transwell显示侵袭细胞数减少50-70%;特别值得注意的是,Cu-B处理的FaDu细胞条件培养基可使HUVEC小管形成能力下降45-65%,提示其抗血管生成作用。

3.3 靶点筛选与验证
通过交叉分析获得18个共同靶点,PPI网络显示TGFB1处于核心节点。GO分析揭示这些靶点主要富集于血管内皮生长因子产生、细胞迁移等生物过程;KEGG显示与癌症通路、AGE-RAGE信号通路相关。CytoHubba筛选出TGFB1等7个核心基因,临床样本验证显示TGFB1在癌组织中mRNA和蛋白水平均显著上调(约3倍)。

3.4 分子对接与机制验证
Autodock Vina显示Cu-B与TGFB1结合能达-7.3 kcal/mol,主要结合位点为ASN-254/LYS-359/PRO-319。功能回复实验证实,过表达TGFB1可逆转Cu-B对FaDu细胞增殖/迁移/侵袭的抑制作用,并使HUVEC小管形成能力恢复80%。

3.6 体内实验验证
裸鼠移植瘤实验显示,Cu-B(1 mg/kg灌胃)使肿瘤体积缩小60%,而TGFB1过表达可部分抵消这种抑制作用,免疫组化证实Cu-B能下调瘤组织TGFB1表达。

该研究首次系统阐明Cu-B通过靶向TGFB1抑制下咽癌恶性行为的分子机制,创新点在于:①整合多组学技术锁定TGFB1为关键靶点;②证实Cu-B-TGFB1直接相互作用;③揭示其抑制增殖/迁移/血管生成的多重作用。研究不仅为下咽癌治疗提供潜在天然药物,也为网络药理学研究范式在肿瘤领域的应用提供范例。需指出的是,虽然研究通过动物实验初步验证了Cu-B的体内效果,但其临床应用仍需解决给药途径、剂量优化等问题,未来研究可进一步探索Cu-B与其他靶向药物的联合治疗策略。

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