华蟾素注射液通过BCYRN1-miR-27a-3p-HMGCR轴调控脂质代谢抑制骨肉瘤的机制研究

本研究通过整合代谢组学、网络药理学和生物信息学方法，揭示了华蟾素注射液(HCSI)通过调控BCYRN1-miR-27a-3p-HMGCR轴抑制骨肉瘤进展的新机制。研究人员发现HCSI能显著下调HMGCR（3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶）表达，降低细胞内胆固醇水平，并通过ceRNA（竞争性内源RNA）网络调控脂质代谢重编程，为中药注射剂治疗骨肉瘤提供了新的理论依据和治疗靶点。该成果发表于《BMC Complementary Medicine and Therapies》，为开发基于脂代谢调控的骨肉瘤治疗方案提供了重要参考。

　　

骨肉瘤作为最常见的原发性恶性骨肿瘤，严重威胁青少年和老年人的健康。尽管手术联合化疗已成为标准治疗方案，但患者5年生存率仍不理想，尤其是发生肺转移后生存率骤降至20-30%。近年来，肿瘤代谢重编程研究为癌症治疗提供了新思路，其中脂质代谢异常在骨肉瘤进展中的作用日益受到关注。传统中药华蟾素注射液(HCSI)在肿瘤治疗中显示出独特优势，但其抗骨肉瘤作用机制尚不明确。

上海交通大学医学院附属第六人民医院药学部的研究团队在《BMC Complementary Medicine and Therapies》发表重要研究成果。该研究创新性地整合非靶向代谢组学、网络药理学和生物信息学方法，结合体外实验验证，系统阐明了HCSI通过调控BCYRN1-miR-27a-3p-HMGCR轴抑制骨肉瘤的作用机制。研究采用的主要技术包括：基于UPLC-Orbitrap的代谢组学分析筛选差异代谢物；通过BATMAN、SEA和SwissTargetPrediction数据库预测药物靶点；利用GEO数据库筛选差异表达的lncRNA、miRNA和mRNA；采用机器学习算法(LASSO、SVM-RFE和RF)筛选核心靶点；最后通过qRT-PCR、Western blot和流式细胞术等实验进行验证。

HCSI可能通过调节脂质代谢影响骨肉瘤细胞进展

代谢组学分析发现HCSI处理后SAOS2细胞中289种代谢物发生显著变化，KEGG富集显示脂肪酸降解、脂肪细胞脂解调节和鞘脂信号通路等脂代谢通路被显著调控。关键代谢物如鞘氨醇、棕榈酸和L-棕榈酰肉碱水平发生改变，提示HCSI可能通过调控脂代谢发挥抗骨肉瘤作用。

通过网络药理学识别HCSI抗骨肉瘤靶点

研究筛选出华蟾素27种主要活性成分（如蟾毒灵、华蟾毒精等），预测出692个潜在靶点。结合GSE16088和GSE16091数据集分析，鉴定出44个与脂代谢相关的差异表达基因(DEGs)，构建了"药物-活性成分-靶点"网络。

骨肉瘤中差异表达的lncRNA和miRNA

分析GSE225588和GSE65071数据集发现993个差异lncRNA和149个差异miRNA。通过miRcode数据库预测出197个可能与差异lncRNA结合的miRNA，最终筛选出44个关键miRNA。

mRNA筛选与ceRNA网络构建

将网络药理学获得的44个靶点与ceRNA网络预测的4988个mRNA取交集，得到8个共同靶点（HMGCR、HIF1A等）。通过三种机器学习算法进一步筛选出HMGCR、BACE1和HIF1A三个核心靶点，其中HMGCR在48例骨肉瘤样本中显著高表达。

BCYRN1-miR-27a-3p-HMGCR轴的鉴定

实验验证发现HCSI能显著下调HMGCR表达。生存分析显示HMGCR高表达患者预后较差。构建的ceRNA网络包含1个mRNA(HMGCR)、2个miRNA(miR-27a-3p等)和24个lncRNA，其中BCYRN1和miR-27a-3p的表达变化与HCSI处理显著相关。分子对接显示华蟾素活性成分与HMGCR具有良好结合活性。

免疫细胞浸润分析

CIBERSORT分析发现骨肉瘤组织中naive B细胞、浆细胞和M2型巨噬细胞显著增多，而HMGCR表达与CD8⁺ T细胞和调节性T细胞(Tregs)浸润呈负相关。

HCSI抑制骨肉瘤细胞增殖和迁移

体外实验证实HCSI(4-16 mg/mL)可剂量依赖性抑制U2OS、SAOS2等骨肉瘤细胞增殖，诱导细胞凋亡（Bax/Bcl-2比例升高），并抑制伤口愈合能力。

HCSI调控骨肉瘤细胞脂质代谢

BODIPY染色显示HCSI增加细胞内中性脂滴积累。qPCR和Western blot证实HCSI下调SCD1（硬脂酰辅酶A去饱和酶1）、SREBF1（固醇调节元件结合蛋白1）和HMGCR等脂代谢关键分子表达，降低胆固醇水平，同时增加ROS产生。辛伐他汀（HMGCR抑制剂）联合实验进一步验证了HMGCR的核心作用。

该研究首次系统阐明了HCSI通过BCYRN1-miR-27a-3p-HMGCR轴调控脂质代谢抑制骨肉瘤的分子机制，为中药现代化研究提供了典范。创新性地整合多组学方法和ceRNA网络分析，发现HMGCR可作为骨肉瘤治疗的新靶点。研究不仅拓展了对中药复方作用机制的认识，也为开发基于脂代谢调控的骨肉瘤治疗方案提供了理论依据和实验基础。未来可进一步探索HCSI与其他降脂药物的联合应用价值，以及该调控轴在肿瘤微环境重塑中的作用。