Securinine（一叶萩碱）通过诱导铁依赖性细胞死亡（Ferroptosis）调控胃癌细胞周期与上皮间质转化（EMT）的机制研究

本研究深入探讨了天然生物碱Securinine（一叶萩碱）在胃癌治疗中的多重作用机制。通过体外与体内实验，文章系统阐明Securinine可通过激活铁死亡（Ferroptosis）关键通路（如HMOX1、FTH1、FTR），诱导铁离子蓄积与脂质过氧化，同时调控细胞周期（G2/M阻滞）及上皮-间质转化（EMT）过程，显著抑制胃癌细胞增殖与转移。该研究为胃癌靶向治疗提供了新策略，尤其对耐药性胃癌具有重要临床意义。

　　

背景

胃癌是全球发病率与死亡率最高的恶性肿瘤之一，尤其在发展中国家负担沉重。由于其发病隐匿、诊断滞后以及肿瘤异质性强，现有治疗手段对晚期患者效果有限。因此，开发新型治疗策略迫在眉睫。天然化合物因其广泛的生物活性和抗癌潜力受到关注，其中Securinine（一叶萩碱）作为一种从一叶萩（Securinega suffruticosa）中提取的生物碱，既往主要用于神经系统疾病的治疗。近年研究发现，其在白血病、乳腺癌、前列腺癌等多种恶性肿瘤中表现出显著抗癌活性，但其在胃癌中的作用及机制尚未明确。

方法

本研究采用人源胃癌细胞系HGC27与MGC803，通过CCK-8法测定Securinine的半抑制浓度（IC₅₀），并利用集落形成实验与EdU染色评估其抑制增殖的效果。细胞周期分布通过流式细胞术分析，关键蛋白（CDK2、Cyclin D1、P21）表达通过Western Blot（WB）检测。上皮-间质转化（EMT）相关标志物（E-Cadherin、N-Cadherin、Vimentin）的表达则通过免疫荧光与WB进行验证。此外，通过转录组测序（RNA-Seq）分析差异表达基因，并利用KEGG、GO、Reactome等数据库进行通路富集分析。体内实验采用BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型，评估Securinine对肿瘤生长的抑制效应。关键分子机制通过分子对接、铁死亡相关指标（MDA、GSH、线粒体ROS）、线粒体超微结构观察以及基因敲降（siRNA靶向HMOX1）和抑制剂（ZnPP）干预实验进一步验证。

结果

Securinine处理可显著抑制HGC27和MGC803细胞的活力，IC₅₀值分别为13.47 μM与18.1 μM。形态学观察与Live/Dead染色显示，细胞出现明显收缩、破裂和死亡现象。集落形成与EdU实验表明，Securinine以浓度依赖性方式抑制细胞增殖。流式细胞术提示Securinine引起G2/M期阻滞，并伴随CDK2、Cyclin D1下调与P21上调。同时，Securinine处理上调上皮标志物E-Cadherin，下调间质标志物N-Cadherin与Vimentin，表明其抑制EMT进程。

转录组分析发现，Securinine处理组共有1388个基因发生显著表达变化，其中515个上调，873个下调。KEGG富集分析突出显示这些基因显著富集于铁死亡（Ferroptosis）通路。GSEA分析进一步表明，铁离子代谢相关通路（如血红素合成、转铁蛋白内吞等）被激活。分子对接显示Securinine与HMOX1蛋白活性口袋稳定结合。后续实验证实，Securinine处理可上调HMOX1、FTH1、FTL表达，下调抗氧化酶GPX4，促进脂质过氧化和MDA积累，并引起线粒体肿胀、嵴减少等超微结构改变，这些变化可被铁死亡抑制剂Ferrostatin-1与Liproxstatin-1逆转，而凋亡、坏死、自噬抑制剂则无此效果。

体内实验进一步证实，Securinine（25 mg/kg与50 mg/kg）处理可显著抑制裸鼠移植瘤的生长，肿瘤体积与重量明显减小，且未见明显毒性反应。免疫组化与WB显示瘤组织中E-Cadherin表达上升，N-Cadherin、Vimentin、Ki67表达下降，CDK2与Cyclin D1下调，P21上调，与体外结果一致。

机制验证实验中，利用siRNA敲降HMOX1或使用其抑制剂ZnPP均可逆转Securinine引起的铁死亡表型、EMT抑制与细胞周期阻滞，进一步确认HMOX1在Securinine抗癌效应中的核心地位。

讨论

本研究首次系统揭示Securinine可通过调控HMOX1介导的铁代谢通路诱发铁死亡，并同时影响细胞周期与EMT进程，从而抑制胃癌发展。这一多重作用机制为其作为胃癌治疗候选药物提供了坚实理论基础。与以往研究相比，本文不仅拓展了Securinine的应用范围，还深入探索了其与铁死亡这一新型细胞死亡方式的关联，为天然产物抗肿瘤研究提供了新视角。

局限与展望

尽管本研究取得重要发现，但仍存在若干局限。例如，Securinine的具体上游信号通路尚未完全阐明；其在其他癌种中的效果有待进一步验证；长期用药安全性及药代动力学参数仍需系统评估。未来研究可结合多组学技术、临床前安全评价和剂型优化，推动Securinine向临床转化。

结论

本研究明确了Securinine通过诱导铁死亡、阻滞细胞周期、抑制EMT进程多重机制抑制胃癌生长，凸显了靶向铁代谢在胃癌治疗中的潜力。Securinine及其衍生物有望成为胃癌治疗的新策略，特别是针对传统疗法耐药的患者，具有重要的临床转化价值。