环丙泊酚通过激活APC调控Wnt/β-catenin通路抑制结直肠癌细胞糖酵解和上皮间质转化的机制研究

【字体: 时间:2025年07月22日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对结直肠癌(CRC)治疗中麻醉药物选择与肿瘤进展关系的科学问题,首次揭示新型麻醉剂环丙泊酚(Ciprofol)通过激活APC肿瘤抑制基因,抑制Wnt/β-catenin信号通路,进而阻断CRC细胞上皮间质转化(EMT)和糖酵解代谢的分子机制。研究团队采用体外细胞实验和裸鼠移植瘤模型,证实环丙泊酚可显著降低ECAR(细胞外酸化率)和OCR(氧消耗率),抑制MMP2/9和N-cadherin表达,为肿瘤手术麻醉方案选择提供重要理论依据。

  

在肿瘤治疗领域,手术麻醉药物的选择一直存在"双刃剑"效应——既要确保麻醉安全,又要避免促进肿瘤转移。结直肠癌(CRC)作为全球癌症死亡第二大病因,其高转移性与上皮间质转化(EMT)和异常糖酵解代谢密切相关。临床常用麻醉剂丙泊酚(Propofol)虽显示抗癌潜力,但其衍生物环丙泊酚(Ciprofol)作为新型镇静剂在CRC中的作用仍是空白。

河北医科大学第四医院麻醉科的研究团队在《Scientific Reports》发表突破性研究,首次阐明Ciprofol通过靶向激活APC基因,调控Wnt/β-catenin信号通路,双重抑制CRC细胞EMT进程和有氧糖酵解。研究采用CCK8法测定半数抑制浓度(IC50),通过划痕实验和Transwell评估细胞迁移侵袭,结合Seahorse能量代谢分析仪检测ECAR和OCR,并建立裸鼠皮下移植瘤模型验证体内效果。

Ciprofol可抑制CRC细胞的增殖能力
实验显示Ciprofol对HT29细胞的IC50(37.62±3.85μmol/L)显著低于丙泊酚(105.84±16.15μmol/L),且对正常结肠上皮细胞CCD841无毒性。Western blot证实HT29细胞的APC蛋白表达最低,成为理想研究对象。

Ciprofol抑制结直肠癌细胞EMT和糖酵解


40μmol/L Ciprofol使E-cadherin表达上调2.1倍,N-cadherin和MMP2/9下调50%-65%。糖酵解关键指标ATP、乳酸和葡萄糖代谢水平均显著降低,HK2和LDHA蛋白表达减少约60%。

Ciprofol通过APC蛋白激活抑制CRC细胞EMT和糖酵解
在APC表达最高的HCT116细胞中,siRNA敲低APC可逆转Ciprofol的抑制作用。qPCR显示siAPC2使APC mRNA降低70%,导致ECAR和OCR水平回升,证实APC是Ciprofol的关键作用靶点。

Ciprofol通过抑制Wnt/β-catenin信号通路发挥作用
加入Wnt通路激活剂Derivative83后,β-catenin蛋白表达恢复至对照组水平,p-GSK-3β磷酸化程度降低,说明Ciprofol通过APC-Wnt/β-catenin轴发挥作用。过表达APC的HT29细胞也显示β-catenin表达下降。

Ciprofol抑制皮下移植瘤生长


40mg/kg Ciprofol治疗组肿瘤体积缩小58%,重量减轻63%,且小鼠体重稳定增长。瘤体组织检测显示EMT和糖酵解标志物变化趋势与体外实验一致。

该研究首次揭示Ciprofol作为APC-Wnt/β-catenin通路的精准调控剂,能同时阻断CRC能量代谢重编程和转移进程。相较于丙泊酚,Ciprofol展现更强效的抗CRC活性,为肿瘤手术麻醉方案提供新选择。但临床转化仍需解决给药方案优化、纳米载体递送等关键问题。未来研究可探索Ciprofol与其他抗癌药物的协同效应,以及在不同APC突变型CRC中的疗效差异。

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