综述:植物生物活性化合物通过调节mTOR信号通路调控肿瘤性疾病的研究现状

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Phytotherapy Research 6.3

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  这篇综述系统阐述了植物源生物活性成分(如黄酮类、多酚类)靶向调控雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路的分子机制及其在肿瘤治疗中的应用前景。文章重点解析了mTORC1/2复合物在PI3K/AKT/mTOR级联反应中的核心作用,揭示了植物活性成分通过诱导自噬(autophagy)、凋亡(apoptosis)和抑制增殖等途径对抗多种恶性肿瘤(如乳腺癌、肺癌、结直肠癌)的分子基础,为开发低毒高效的精准抗癌药物提供了理论依据。

  

mTOR信号通路:癌症治疗的黄金靶点
作为细胞生长代谢的核心调控者,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是一种高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,属于PI3K相关激酶家族。该通路异常激活与50%的人类恶性肿瘤密切相关,通过调控细胞增殖、血管生成(VEGF)、上皮-间质转化(EMT)等过程驱动肿瘤发展。mTOR形成两个功能迥异的复合物:mTORC1通过磷酸化S6K1和4E-BP1调控蛋白质合成,而mTORC2则通过磷酸化AKTSer473影响细胞存活。

植物成分的精准狙击
自然界中超过35,000种植物活性成分被证实具有抗癌潜力。白藜芦醇(葡萄)通过激活AMPK-TSC轴抑制mTOR;姜黄素(姜黄)双重阻断PI3K/AKT和AMPK通路;表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG,绿茶)则通过下调HIF-1α-VEGF轴抑制肿瘤血管生成。特别值得注意的是,苦瓜提取物通过AMPK/mTOR通路诱导自噬,使三阴性乳腺癌细胞对化疗敏感性提升40%。在肝癌治疗中,二氢杨梅素通过抑制PDK1/AKT通路显著降低HepG2细胞mTOR活性。

自噬与凋亡的共舞
植物成分通过双重机制杀伤肿瘤:

  1. 自噬调控:当活性氧(ROS)积累时,白桦酸通过上调Beclin-1促进自噬体形成,而芹菜素则通过抑制ULK1复合物阻断异常自噬。纳米颗粒的酸性溶酶体靶向特性可增强mTOR抑制剂疗效,带氨基修饰的聚苯乙烯纳米粒能特异性抑制mTOR信号。
  2. 凋亡启动:紫草素通过caspase-3/9级联反应激活线粒体凋亡途径,同时下调Bcl-2抗凋亡蛋白。在宫颈癌中,甘草查尔酮A使p-mTORSer2448表达量降低60%,与雷帕霉素联用产生协同效应。

临床转化新策略
液体活检技术通过检测ctDNA中PIK3CA、PTEN等基因突变实时监控mTOR通路活性。最新开发的FRET生物传感器能在活细胞内动态示踪mTORC1的时空激活模式。值得注意的是,穿心莲内酯通过p38MAPK/mTOR交叉对话使结肠癌肿瘤体积缩小45%,而硫代葡萄糖苷(西兰花)通过STAT3/PD-L1轴增强CD8+T细胞抗肿瘤活性。

未来研究需聚焦植物成分的纳米载体递送系统,解决其生物利用度低的瓶颈。通过分子对接技术证实,姜黄素与紫草醌联用可使PI3K结合自由能提升30%,这为开发多靶点复方制剂指明方向。深度解析植物成分-mTOR互作网络,将推动肿瘤治疗进入"绿色精准"的新纪元。

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