《Cell Biochemistry and Biophysics》：Fisetin-loaded Nanoemulsion and Fecal Microbiome Extract Enhance In Vitro Inhibition of Non-Small Cell Lung Cancer Progression
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本研究针对非小细胞肺癌（NSCLC）传统疗法副作用大、易产生耐药性等问题，探索了黄酮类化合物非瑟酮（Fisetin）的纳米乳剂（FNE）与粪便微生物组提取物（FME）联合应用的抗肿瘤效果。体外实验表明，FNE与FME单用或联用可显著抑制A549细胞增殖、克隆形成与迁移，并通过蛋白质阵列分析发现22个关键致癌蛋白（如IL-6、AXL、MET等）被下调。计算生物学分析进一步验证了非瑟酮靶向基因与肺癌进展通路（如NF-κB、PI3K-Akt）的关联。该研究为基于天然化合物、纳米技术与微生物组调控的NSCLC联合治疗策略提供了新思路。
肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因，其中非小细胞肺癌（NSCLC）占病例的85%，五年生存率低于20%。当前的标准治疗方法如化疗和放疗常伴随严重副作用，严重影响患者生活质量。因此，开发副作用小、疗效高的辅助治疗策略迫在眉睫。植物化学物质（phytoceuticals）因其天然来源和多重生物活性受到关注，其中广泛存在于草莓中的黄酮类化合物非瑟酮（Fisetin）已被证明在阿尔茨海默病、心脏病等多种疾病中具有益处，并在体外研究中显示出抑制肺癌细胞增殖、迁移和诱导凋亡的潜力。然而，非瑟酮的水溶性差、生物利用度低限制了其临床应用。与此同时，肠道微生物组通过代谢产物调控全身性炎症和免疫反应，其提取物（Fecal Microbiome Extract, FME）在慢性阻塞性肺疾病（COPD）和肺癌等呼吸系统疾病中也展现出治疗潜力。为克服非瑟酮的自身局限并探索联合治疗的可行性，本研究旨在评估非瑟酮纳米乳剂（FNE）与FME联合应用在体外对NSCLC细胞模型的多重抗肿瘤效应。
本研究主要采用以下几类关键技术方法：
- 1.
纳米乳剂制备与表征：通过自纳米乳化药物递送系统（SNEDDS）制备FNE，并测定其粒径、Zeta电位及稳定性。
- 2.
细胞功能实验：包括MTT法检测细胞活力、克隆形成实验评估长期增殖能力、划痕实验分析细胞迁移。
- 3.
蛋白质表达谱分析：使用人类肿瘤蛋白阵列（Proteome Profiler Human XL Oncology Array）检测84种癌症相关蛋白的表达变化。
- 4.
计算生物学分析：通过GSCALite、STRING、DAVID等工具进行基因表达、蛋白互作网络和通路富集分析，并结合GEO数据集（GSE19188）验证靶基因在NSCLC组织中的表达。
FNE和FME单用及联用抑制A549细胞增殖、克隆形成和迁移
MTT实验显示，纯非瑟酮粉末（FP）在浓度高达20 μg/mL时对A549细胞增殖无显著影响，而FNE和FME在10 μg/mL时分别抑制增殖13.49%和18.77%，联合应用（FNE/FME）在5 μg/mL即可抑制25.05%，表现出协同增强效应。克隆形成实验中，FNE和FME分别抑制97.96%和83.67%的克隆形成，联合应用则完全抑制（100%）。划痕实验表明，FNE单独处理抑制迁移53%，联合处理抑制73.04%，显著优于单药处理。
FNE和FME下调肺癌进展相关关键蛋白
蛋白质阵列结果显示，FNE、FME及其联合处理显著下调22个与肺癌进展相关的蛋白，这些蛋白功能涵盖肿瘤侵袭转移（如Amphiregulin、Carbonic Anhydrase IX、Cathepsin S）、细胞增殖与克隆形成（如AXL、HCG α/β）、上皮-间质转化（EMT）（如FOXC2、IL-6）、肿瘤血管生成（如EpCAM、HGFR/c-MET、PDGF-AA）、治疗抵抗（如Angiopoietin-like 4）、肿瘤微环境（如eNOS、MMP-3、MSP/MST1）、抗凋亡（如BCL-x、Survivin）、免疫调节（如IL-2Rα）和肿瘤发生（如ENPP-2/Autotaxin）等多个方面。
计算分析揭示非瑟酮靶向基因在肺腺癌中的致癌网络
通过生物信息学工具分析发现，非瑟酮相关基因（如IL6、SERPINE1、PDGFA、MMP3、MST1、MET、ENPP2）在肺腺癌（LUAD）中显著高表达。蛋白互作网络显示这些基因密集连接于IL6、SERPINE1、AXL、MET等枢纽节点。通路富集分析表明，这些基因显著富集于NF-κB、PI3K-Akt、JAK-STAT、VEGF、EGFR等信号通路。GEO数据集（GSE19188）验证了SERPINE1、IL6、MMP3、AXL等多个基因在NSCLC组织中表达上调，与非瑟酮的抑制作用相呼应。
本研究通过体外实验和计算生物学分析相结合，系统阐明了FNE和FME单用及联用在抑制NSCLC细胞增殖、克隆形成、迁移方面的显著效果，并发现其通过下调多个关键致癌蛋白和通路发挥抗肿瘤作用。非瑟酮纳米乳剂有效改善了非瑟酮的生物利用度，而粪便微生物组提取物则通过调节肿瘤微环境和免疫反应增强疗效。联合应用显示出较单药更强的抑制效果，提示其在克服传统治疗耐药性和副作用方面的潜力。尽管研究结果鼓舞人心，但未来仍需通过三维肿瘤模型和体内实验进一步验证其疗效，并明确微生物组中具体菌株及其代谢物的贡献。该研究为整合天然化合物、纳米技术和微生物组研究的NSCLC治疗新策略提供了重要理论依据和实验基础。
