滨海芥中iberin的生物活性导向分离及其诱导人黑色素瘤细胞SK-MEL-28凋亡的机制研究

【字体: 时间:2025年06月30日 来源:Natural Product Research 2.3

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  本研究针对皮肤癌治疗药物选择性不足的问题,通过生物活性导向分离技术,首次从滨海芥(Cakile edentula)中鉴定出异硫氰酸酯类化合物iberin,证实其可诱导人黑色素瘤细胞SK-MEL-28凋亡。该发现为天然抗肿瘤药物开发提供了新候选分子,相关成果发表于《Natural Product Research》。

  

黑色素瘤作为最具侵袭性的皮肤癌类型,五年生存率不足25%,现有化疗药物普遍存在毒副作用强、易产生耐药性等问题。自然界中,十字花科植物因其富含具有抗癌潜力的硫苷类化合物而备受关注,但滨海芥(Cakile edentula)——这种生长在盐碱环境中的特殊植物,其药用价值长期被忽视。

为解决上述问题,研究人员首次对滨海芥开展系统性研究。通过生物活性导向分离(bioactivity-guided isolation)技术,结合高分辨质谱(HRMS)和核磁共振(NMR)分析,最终锁定活性成分为异硫氰酸酯iberin。实验证实,该化合物能显著抑制SK-MEL-28细胞增殖,其半数抑制浓度(IC50)达12.5 μM,并通过激活caspase-3通路诱导细胞凋亡。

关键实验技术
研究采用溶剂梯度萃取法初分粗提物,通过MTT法筛选抗肿瘤活性组分;运用制备型高效液相色谱(prep-HPLC)纯化目标化合物;采用电喷雾电离质谱(ESI-MS)和二维核磁共振(2D-NMR)进行结构鉴定;通过流式细胞术(FCM)和Western blotting验证凋亡机制。

研究结果

  1. 活性组分筛选:乙酸乙酯相提取物对SK-MEL-28细胞抑制率高达78.3%,显著优于其他组分(p<0.01)。
  2. 化合物鉴定:HRMS显示目标化合物分子量为163.0321 Da([M+H]+),13C-NMR谱中δ 169.5 ppm特征峰证实其为异硫氰酸酯结构。
  3. 凋亡机制:iberin处理组Annexin V阳性细胞比例增加3.8倍,cleaved PARP蛋白表达量上升,线粒体膜电位(ΔΨm)下降62%。

结论与意义
该研究首次揭示滨海芥中iberin的抗黑色素瘤作用,其通过线粒体途径(mitochondrial pathway)激活caspase级联反应。相较于传统化疗药物顺铂,iberin对正常角质形成细胞HaCaT的毒性降低40%,具有显著的选择性优势。这项发现不仅为植物化学研究开辟了新方向,更为开发低毒高效的天然抗肿瘤药物提供了理论依据,对推进精准医学在皮肤癌治疗领域的应用具有重要价值。

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