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华正散积方通过Keap1/Nrf2通路诱导铁死亡抑制肝癌细胞进展的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月21日 来源:Journal of Ethnopharmacology 4.8
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本研究针对肝癌治疗中Keap1/Nrf2通路异常导致的铁死亡(ferroptosis)抵抗问题,揭示了传统中药复方华正散积方(HZSJF)通过上调Keap1、抑制Nrf2/HO-1信号轴,显著降低GPX4、FTH-1和SLC7A11表达,从而促进脂质过氧化和Fe2+蓄积,最终诱导肝癌细胞铁死亡。该研究为肝癌的天然多靶点治疗提供了新策略。
肝癌是全球死亡率最高的恶性肿瘤之一,尤其在中国等乙肝高发地区形势严峻。当前治疗面临两大难题:一是肿瘤细胞通过Keap1/Nrf2抗氧化通路异常激活获得耐药性;二是传统化疗药物缺乏特异性靶向能力。铁死亡(ferroptosis)作为一种新型细胞死亡方式,因其依赖铁离子和脂质过氧化的独特机制,成为突破肝癌治疗瓶颈的新希望。然而,如何精准调控这一过程仍是未解之谜。
吉林省科技厅资助的研究团队在《Journal of Ethnopharmacology》发表论文,系统阐释了传统中药华正散积方(Hua Zheng San Ji Fang, HZSJF)的分子机制。该复方由11味药材组成,临床显示对肝癌具有显著疗效。研究人员采用双煎法制备741 g/L浓缩提取物,通过转录组学分析结合FerrDb数据库筛选,发现HZSJF特异性调控铁死亡相关基因簇。
关键技术方法
研究使用SK-HEP-1和HepG2细胞系及裸鼠移植瘤模型,通过CCK-8、Transwell等实验评估细胞活性与转移能力;采用qRT-PCR、Western blot检测Keap1/Nrf2通路关键分子;运用免疫荧光和生化试剂盒测定Fe2+、MDA、GSH等铁死亡标志物;通过Keap1过表达验证靶点特异性。
Transcriptomic Analysis Reveals HZSJF Regulates Ferroptosis-Related Genes and the Keap1/Nrf2 Pathway
转录组分析显示,HZSJF处理显著改变FAR1、ATM等铁死亡调控因子表达,并富集于Keap1/Nrf2通路。基因互作网络证实GPX4、SLC7A11等关键抑制因子被下调,而脂质过氧化驱动因子FAR1上调。
Results
体外实验表明,HZSJF使肝癌细胞活力下降63%,迁移能力降低71%。机制上:① 提升细胞内Fe2+浓度2.3倍;② 使MDA(丙二醛)水平升高198%;③ 耗竭GSH(谷胱甘肽)至对照组的32%;④ Western blot显示GPX4蛋白表达减少82%。这些效应可被铁死亡抑制剂Fer-1逆转。
Discussion
研究首次阐明HZSJF通过"Keap1上调→Nrf2核转位抑制→抗氧化防御系统崩溃"的三级作用模式诱导铁死亡。特别值得注意的是,该复方在裸鼠模型中使肿瘤体积缩小58%,且未出现肝毒性,其多组分协同作用克服了单靶点药物的局限性。
结论与意义
该研究不仅证实传统中药可通过现代分子机制发挥作用,更重要的是揭示了Keap1/Nrf2/GPX4轴作为铁死亡调控的核心靶标。华正散积方(HZSJF)展现的"多靶点-低毒性"特性,为开发新一代肝癌治疗药物提供了范式。未来研究可进一步解析其11味药材的协同配伍规律,推动中医药现代化进程。
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