紫檀芪通过caspase-3/GSDME信号通路诱导小鼠乳腺癌细胞焦亡并重塑肿瘤免疫微环境

为解决乳腺癌治疗中免疫抑制微环境与药物靶向性不足的问题，沈阳农业大学团队开展紫檀芪（PTE）抗肿瘤机制研究，发现其通过激活caspase-3/GSDME通路诱导癌细胞焦亡（pyroptosis），显著上调Th/CTL/NK细胞比例并下调MDSC/Treg细胞，重塑肿瘤免疫微环境（TIME）。该研究为PTE作为功能性食品或免疫治疗佐剂开发提供理论依据，发表于《Translational Oncology》。

　　

研究背景与意义
全球乳腺癌发病率高居女性恶性肿瘤第二位，尽管治疗手段进步，免疫抑制性微环境（TIME）仍是制约疗效的关键瓶颈。传统化疗药物易引发免疫耐受，而植物活性成分因其多靶点特性成为研究热点。紫檀芪（Pterostilbene, PTE）作为浆果中富含的芪类化合物，虽已知具有抗肥胖、抗糖尿病等活性，但其通过细胞焦亡（pyroptosis）调控TIME的作用机制尚未阐明。沈阳农业大学团队在《Translational Oncology》发表的研究，首次揭示PTE通过caspase-3/Gasdermin E（GSDME）通路触发焦亡并重塑TIME的分子机制，为天然产物联合免疫治疗提供新策略。

关键技术方法
研究采用EMT6和4T1小鼠乳腺癌细胞系及BALB/c荷瘤小鼠模型，通过CCK-8检测细胞活力，LDH/IL-1β释放实验评估焦亡特征，Western blot和免疫荧光分析GSDME切割与定位，siRNA敲降和caspase-3抑制剂（Z-DEVD-FMK）验证通路机制。体内实验结合流式细胞术检测脾脏、外周血及肿瘤组织中Th（CD4⁺）、CTL（CD8a⁺）、NK（CD49b⁺）、MDSC（Gr-1⁺CD11b⁺）等免疫细胞比例，转录组测序解析差异基因功能。

研究结果

1. PTE诱导小鼠乳腺癌细胞焦亡
   剂量依赖性实验显示，PTE处理24-72小时后，EMT6和4T1细胞存活率显著下降（P<0.01），伴随细胞膜气泡状突起、LDH和IL-1β释放增加（Fig. 1E-F）。透射电镜观察到核膜溶解、染色质凝集等典型焦亡形态（Fig. 1C），而凋亡比例仅小幅上升（Fig. 1D），证实PTE优先激活焦亡程序。

2. GSDME依赖性焦亡机制
   Western blot显示PTE特异性上调GSDME-NT片段（Fig. 2A），免疫荧光可见GSDME在膜上聚集成孔（Fig. 2B）。siGSDME转染后，细胞肿胀程度减轻，存活率提高35%（P<0.01），LDH释放减少50%（Fig. 2E-F），表明GSDME是PTE诱导焦亡的核心执行者。

3. caspase-3/GSDME通路激活
   PTE处理组cleaved caspase-3表达升高2.1倍（Fig. 3A），抑制剂Z-DEVD-FMK可逆转GSDME切割（Fig. 3F），使细胞存活率恢复至对照组的80%（Fig. 3C），证实caspase-3是上游调控分子。

4. 体内抗肿瘤及免疫调节
   荷瘤小鼠实验中，PTE预处理组（PRE-PTE）肿瘤体积较模型组（MOD）缩小62%（P<0.01）（Fig. 4D）。脾脏指数升高提示系统性免疫激活（Fig. 5C），流式检测显示肿瘤内CTL细胞比例增加3倍，MDSC下降60%（Fig. 6F,H）。转录组分析发现PTE显著富集T细胞活化相关通路（如Th分化）（Fig. 6D）。

5. TIME重塑效应
   PTE促进M1型巨噬细胞（CD86⁺）极化，抑制M2型（CD206⁺）（Fig. 6K），同时上调B细胞浸润（Fig. 6J）。GO分析显示73个差异基因参与淋巴细胞增殖调控（Fig. 6A），与免疫治疗响应特征高度吻合。

结论与展望
该研究首次阐明PTE通过caspase-3/GSDME轴诱导乳腺癌细胞焦亡，并协同增强抗肿瘤免疫的双重机制。特别值得注意的是，日常膳食剂量（PRE-PTE组）即可显著抑制肿瘤发生，提示PTE作为功能性食品添加剂的潜在价值。未来研究可探索PTE与PD-1抑制剂联用的协同效应，或通过纳米递送系统提高GSDME在低表达肿瘤中的靶向性。沈阳农业大学团队的工作为天然产物免疫调节机制研究提供了范式，也为乳腺癌防治策略开辟了新路径。