紫草素通过p53/miR-361-5p/ZEB1轴抑制胶质母细胞瘤上皮-间质转化的机制研究

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:BMC Neuroscience 2.4

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  本研究针对胶质母细胞瘤(GBM)侵袭性强、预后差的临床难题,揭示了传统中药紫草素通过激活p53/miR-361-5p轴抑制ZEB1表达,从而阻断EMT进程的新机制。研究采用网络药理学筛选靶点,结合体内外实验验证,为开发靶向EMT的GBM治疗策略提供了理论依据。

  

胶质母细胞瘤作为最具侵袭性的原发性脑肿瘤,其5年生存率不足5%,主要归因于肿瘤细胞通过上皮-间质转化(EMT)获得迁移侵袭能力。传统中药紫草的有效成分紫草素虽在多种癌症中显示抗肿瘤活性,但其抑制GBM转移的具体机制尚未阐明。中国医科大学的研究团队在《BMC Neuroscience》发表的研究,首次系统揭示了紫草素通过调控p53/miR-361-5p/ZEB1信号轴抑制EMT的多层次机制。

研究采用CCK-8、划痕实验、Transwell等检测细胞增殖迁移,Western blot分析EMT标志物,结合网络药理学预测靶点,通过双荧光素酶报告基因和染色质免疫沉淀(ChIP)验证调控关系,并建立裸鼠移植瘤模型进行体内验证。

【Shikonin inhibits proliferation, migration, and invasion of GBM cells】
紫草素以剂量依赖性方式抑制U87细胞增殖(CCK-8显示7μM处理组存活率降低42%),划痕实验显示迁移能力下降61%,Transwell显示侵袭细胞数减少55%。Western blot证实N-cadherin、Vimentin等EMT标志物表达显著下调。

【Shikonin inhibits the malignant progression of GBM cells through the upregulation of miR-361-5p】
RT-qPCR显示紫草素使miR-361-5p表达提升3.2倍。转染miR-361-5p抑制剂后,紫草素对细胞迁移的抑制率从58%降至21%,证实miR-361-5p是其关键效应分子。

【Screening for target genes associated with GBM after Shikonin treatment】
网络药理学筛选出TP53等9个核心靶点,蛋白互作网络显示p53位于调控枢纽。这与既往报道紫草素通过p53/miR-628-3p抑制肺癌的研究形成机制呼应。

【Shikonin upregulates miR-361-5p expression by promoting p53 expression】
紫草素使p53蛋白水平增加2.8倍,siRNA敲低p53后miR-361-5p上调效应消失。JASPAR预测结合ChIP验证p53直接结合miR-361-5p启动子区(-487bp至-478bp),双荧光素酶实验显示突变该位点后启动子活性降低73%。

【miR-361-5p targets and inhibits the expression of ZEB1】
生物信息学筛选ZEB1为miR-361-5p靶点,AGO2-RIP实验证实二者结合。过表达miR-361-5p使ZEB1蛋白降低62%,而抑制剂处理使其回升至对照组的85%。

【Shikonin inhibits GBM cell tumor growth and EMT through downregulation of ZEB1 expression in vivo】
裸鼠实验中紫草素组肿瘤体积缩小57%,免疫组化显示p53阳性率增加4.1倍而ZEB1降低68%。颅内原位模型证实紫草素可穿透血脑屏障抑制肿瘤侵袭。

该研究创新性构建了"紫草素-p53-miR-361-5p-ZEB1-EMT"的作用链条,首次揭示紫草素通过表观遗传调控抑制GBM转移的机制。特别值得注意的是,紫草素在10 mg/kg剂量下即显示显著体内活性,且其调控的p53/miR-361-5p轴与肿瘤免疫微环境重塑密切相关,为联合免疫治疗提供新思路。研究不仅为中药单体抗肿瘤研究提供范式,更为开发靶向EMT的GBM治疗方案奠定基础。

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