天然环氧化合物Jolkinolide B通过激活线粒体自噬(mitophagy)发挥抗胰腺癌和改善阿尔茨海默病认知功能障碍的双重作用

本研究针对胰腺癌治疗困境和阿尔茨海默病(AD)认知障碍修复难题，发现天然环氧化合物Jolkinolide B(JB)通过共价结合线粒体外膜转位酶TOM40，特异性激活线粒体自噬通路：在胰腺癌中诱导过度自噬性细胞死亡，在5×FAD AD小鼠模型中修复受损线粒体功能并显著改善认知能力。该研究为开发基于mitophagy调节的双效治疗策略提供了新思路。

　　

线粒体作为细胞的能量工厂，其功能障碍与癌症和神经退行性疾病密切相关。在胰腺癌中，线粒体异常活跃却难以被清除；而在阿尔茨海默病(AD)患者脑中，受损线粒体堆积导致神经元死亡。目前针对这两种疾病的治疗面临巨大挑战：胰腺癌对现有疗法响应率低，AD尚缺有效治疗药物。更棘手的是，传统自噬调节剂如mTOR抑制剂存在特异性差、副作用大等问题。天然产物因其结构多样性和低毒性成为药物开发热点，但直接靶点鉴定始终是瓶颈。

Mingjie Gao等研究人员在《Molecular》发表的研究，创新性地发现大戟科植物提取物Jolkinolide B(JB)具有双重调控作用。这项研究采用定量蛋白质组学(TMT标记)、高分辨率质谱靶标鉴定、细胞热转变分析(CETSA)等技术，结合5×FAD转基因AD小鼠模型和胰腺癌异种移植模型，系统阐明了JB的作用机制。

3.1 定量蛋白质组学揭示JB增强胰腺癌细胞线粒体自噬

通过TMT标记定量蛋白质组学分析发现，JB处理导致98个差异表达蛋白(DEPs)，其中线粒体自噬相关通路显著富集。免疫印迹证实JB剂量依赖性增加LC3B-Ⅱ和RAB7表达，透射电镜观察到典型自噬溶酶体结构。

3.2 JB选择性抑制胰腺癌细胞增殖

CCK-8检测显示JB对胰腺癌细胞MIA PaCa-2和BxPC-3的EC₅₀约为25 μM，而对正常胰腺上皮细胞HPDE6-C7毒性显著降低。克隆形成实验证实JB可长期抑制肿瘤细胞增殖。

3.3 质谱直接鉴定TOM40为JB共价结合靶点

创新性地利用JB的环氧基团特性，通过高分辨率质谱鉴定出26个修饰蛋白。结合正向和反向策略筛选，发现线粒体外膜蛋白TOM40的Cys74是主要结合位点。竞争性结合实验和C74S突变体验证了结合特异性。

3.5 JB通过抑制呼吸链活性诱导线粒体功能障碍

线粒体分离实验显示JB处理导致呼吸链复合物Ⅲ和Ⅳ活性显著降低。JC-1探针检测发现线粒体膜电位(MMP)明显下降，DCFH-DA检测显示活性氧(ROS)水平急剧升高。TOM40敲除细胞重现了JB处理表型。

3.7 JB在胰腺癌模型中抑制肿瘤生长

动物实验显示60 mg/kg JB治疗28天使肿瘤体积缩小60%，且心肝脾肺肾未见病理损伤。高效液相色谱(HPLC)证实JB在肿瘤组织富集。

3.8 JB改善AD小鼠认知功能

在5×FAD转基因AD模型中，JB治疗2个月使Morris水迷宫测试潜伏期缩短40%，Y迷宫自发交替率提高35%。电镜观察到海马神经元线粒体形态恢复正常。

该研究首次阐明天然环氧化合物JB通过"线粒体自噬调节器"的双重作用机制：在胰腺癌中通过TOM40-Cys74共价结合诱导线粒体功能障碍，引发过度自噬性死亡；在AD中则修复受损的线粒体自噬，改善认知功能。这种"一石二鸟"的作用特点为开发跨疾病治疗策略提供了范例。研究建立的质谱直接靶标鉴定方法，为天然产物靶点发现提供了新思路。特别值得注意的是，JB在两种疾病模型中均展现良好安全性，其独特的环氧结构为开发新型共价药物提供了创新骨架。这些发现不仅为胰腺癌和AD治疗提供了候选药物，更开创了基于线粒体自噬精确调控的疾病治疗新范式。