穿心莲内酯通过ROS依赖的双重死亡机制靶向T细胞急性淋巴细胞白血病:caspase-3与FACL4通路的协同作用

【字体: 时间:2025年08月04日 来源:International Journal of Hematology 1.8

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  本研究揭示穿心莲内酯(Andro)通过激活活性氧(ROS)依赖的caspase-3介导凋亡和FACL4调控的铁死亡(Ferroptosis),在T-ALL细胞系Jurkat和MOLT-4中展现双重抗肿瘤效应。区别于传统化疗药物阿糖胞苷(Ara-C)和长春新碱(VCR),Andro独特的作用机制为复发难治性T-ALL提供了新型治疗策略。

  

在血液系统恶性肿瘤中,T细胞急性淋巴细胞白血病(T-ALL)因其侵袭性强、成人患者5年生存率仅45-55%而备受关注。尽管阿糖胞苷(Ara-C)和长春新碱(VCR)等化疗药物已应用于临床,但耐药复发仍是治疗瓶颈。近年来,铁死亡(Ferroptosis)这种新型程序性细胞死亡方式因其能绕过传统凋亡通路,成为肿瘤治疗的新靶点。与此同时,传统中药穿心莲的主要活性成分——穿心莲内酯(Andrographolide, Andro)虽在多种癌症中显示出抗肿瘤活性,但其在T-ALL中的作用机制尚未阐明。

日本藤田医科大学医学院细胞与分子生物学系的研究团队在《International Journal of Hematology》发表的研究,首次系统揭示了Andro通过双重死亡机制杀伤T-ALL细胞的分子机理。研究人员采用MTT法检测细胞活力,通过流式细胞术分析Annexin V阳性率和线粒体膜电位,结合透射电镜观察线粒体超微结构,并运用Western blot和免疫组化检测FACL4、GPX4等关键蛋白表达。

Andro诱导T-ALL细胞死亡

实验显示50μM Andro使Jurkat细胞存活率降至15.19%,Wright-Giemsa染色呈现典型凋亡形态:细胞皱缩、染色质凝聚。值得注意的是,抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)可逆转这些变化,提示ROS的关键作用。

双重死亡机制解析

在凋亡通路中,Andro通过ROS-线粒体-细胞色素c轴激活caspase-3;在铁死亡方面,Andro显著上调脂肪酸-CoA连接酶4(FACL4)表达,透射电镜显示线粒体面积减少、嵴结构消失——这些特征均被NAC抑制。与传统药物不同,Andro不改变细胞周期分布,提示其独特作用模式。

跨细胞系验证

研究在MOLT-4(T-ALL)和Nalm-6(B-ALL)细胞中重复验证:Andro的IC50分别为11.3μM和15.9μM,均通过ROS依赖途径上调FACL4。特别在MOLT-4中,Annexin V阳性率高达96.9%,远超Ara-C(93.1%)和VCR(56.8%)。

这项研究首次阐明Andro通过协同激活caspase-3介导的凋亡和FACL4调控的铁死亡杀伤T-ALL细胞,其ROS依赖机制与传统化疗药物形成互补。该发现不仅为理解Andro的抗癌机制提供新视角,更为开发针对耐药性T-ALL的联合治疗方案奠定了理论基础。尤其值得注意的是,铁死亡诱导可能成为克服凋亡抵抗的新策略,而源自传统中药的Andro则展现了"老药新用"的转化医学价值。

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