蝎毒抗肿瘤新发现:Leiurus quinquestriatus和Androctonus bicolor毒液通过调控细胞周期和凋亡通路抑制结直肠癌生物标志物

【字体: 时间:2025年08月29日 来源:Journal of the Egyptian National Cancer Institute 1.8

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  本研究针对结直肠癌(CRC)传统疗法副作用大、易耐药等问题,创新性探索埃及蝎毒(LQV和ABV)的化学预防作用。通过DMH诱导的大鼠CRC模型,发现蝎毒显著减少异常隐窝灶(ACF)和黏液缺失灶(MDF),上调PTEN基因并下调cyclin D1,通过G2/M期阻滞和促凋亡作用抑制肿瘤,为天然抗CRC药物开发提供新思路。

  

在全球癌症负担中,结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)长期占据死亡率前三甲,每年夺走超过60万生命。尽管手术和化疗仍是主流治疗手段,但高达50%的患者面临耐药复发难题,加之传统疗法对正常细胞的"无差别攻击",寻找高效低毒的新型治疗方案迫在眉睫。自然界一直是药物开发的宝库,而蝎毒这种含有数百种生物活性肽的复杂混合物,近年来因其独特的离子通道调控能力和选择性细胞毒性引起学界关注。埃及Tanta大学的研究团队将目光投向当地两种剧毒蝎子——黄肥尾蝎(Leiurus quinquestriatus)和双色肥尾蝎(Androctonus bicolor)的毒液,探索这些"自然武器"对抗CRC的潜力。

研究采用1,2-二甲基肼(DMH)诱导的大鼠CRC模型,通过11周腹腔注射低剂量蝎毒(分别为0.025 mg/kg LQV和0.05 mg/kg ABV)进行干预。关键技术包括:1)组织病理学评估ACF和MDF数量;2)流式细胞术分析细胞周期和凋亡;3)qRT-PCR检测PTEN和cyclin D1基因表达;4)氧化应激标志物(SOD、CAT等)活性测定;5)免疫组化分析PCNA蛋白表达。样本来源于55只雄性SD大鼠,蝎毒通过电刺激法采集自埃及阿斯旺和地中海沿岸的野生蝎群。

抗氧化防御系统激活

肝脏和结肠组织检测显示,蝎毒治疗组谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性提升2-3倍,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著恢复,同时脂质过氧化产物MDA水平降低。这表明蝎毒能重建氧化/抗氧化平衡,打破CRC发展的"恶性循环"。

癌前病变显著抑制

LQV使ACF总数从119.6±36.9降至37.4±15.1(p<0.05),其中≥4个隐窝的大病灶减少75%。ABV组也显示类似趋势,MDF数量同步下降。PAS染色揭示蝎毒能逆转DMH导致的杯状细胞减少,修复黏液保护屏障。

增殖与凋亡调控

PCNA标记指数(LI%)在蝎毒组下降50%以上。分子机制上,LQV使抑癌基因PTEN表达提升22倍,同时将促癌基因cyclin D1压制25倍。流式细胞术揭示晚期凋亡细胞增加至36%(LQV)和18%(ABV),细胞周期阻滞于G0/G1期(占40%)和sub-G1期(46%)。

这项研究首次系统证实埃及蝎毒通过多靶点作用对抗CRC:既像"侦察兵"一样精准识别癌变细胞,通过PTEN/PI3K/Akt通路踩下增殖"刹车";又像"清道夫"般激活凋亡程序,将癌细胞"围剿"于G2/M期检查点。特别值得注意的是,0.025 mg/kg的LQV剂量即展现出显著疗效,提示其具有高效价特性。虽然目前尚未解析具体活性成分,但蝎毒独特的氯毒素样肽可能通过基质金属蛋白酶(MMP)抑制和离子通道调控发挥协同作用。

该成果为CRC治疗提供了新思路:一方面可开发蝎毒提取物作为化疗增敏剂,另一方面其特异性靶向机制为设计新型小分子药物提供模板。研究者特别指出,相比传统化疗"杀敌一千自损八百"的特点,蝎毒在实验剂量下未观察到明显毒性,这种"智能杀伤"特性极具临床转化价值。未来研究需进一步分离纯化活性成分,并在灵长类模型中验证安全性和药代动力学特征,推动这一"毒液武器库"向临床抗癌"利器"的转化。

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