《Pharmacological Research - Natural Products》：Comprehensive Study of
Torenia crustacea (Linnaeus): Anticancer Potential, Gene Expression Modulation, and GC-MS Profiling
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本研究通过GC-MS分析鉴定了Torenia crustacea水提物的多种活性成分，并利用MTT、AO/EtBr及DAPI实验证实其显著抑制HeLa和MDA-MB-231癌细胞增殖（IC50分别为50.53±4.23和54.52±4.71 μg/mL）。基因表达研究显示，60-80 μg/mL浓度下AKT、mTOR和PI3K基因表达减少60-70%。这些结果表明Torenia crustacea水提物具有潜在抗癌价值，为开发新型治疗策略提供依据。
阿努莎·塞尔瓦拉贾（Anusha Selvaraja）| 玛丽·肯萨·文森特（Mary Kensa Vincent）| 穆克什巴布·纳加拉詹（Mukeshbabu Nagarajan）| 阿南蒂·西瓦格南南（Ananthi Sivagnanam）| 巴拉桑卡尔·坦加萨米（Balasankar Thangasamy）| 马尼瓦南南·戈文达萨米（Manivannan Govindasamy）| 加内什·巴布·伊鲁拉潘（Ganesh Babu Irulappan）
印度泰米尔纳德邦蒂鲁内尔韦利（Tirunelveli）阿比谢卡帕蒂（Abishekapatti）曼诺曼尼安·桑达拉纳尔大学（Manonmaniam Sundaranar University）附属S.T印度教学院（S.T Hindu College）植物学系与研究中心，纳格尔科伊尔（Nagercoil） – 629002；泰米尔纳德邦蒂鲁内尔韦利（Tirunelveli）阿比谢卡帕蒂（Abishekapatti）曼诺曼尼安·桑达拉纳尔大学（Manonmaniam Sundaranar University） – 627012
摘要
寻找具有抗癌特性的有效天然化合物是现代肿瘤学研究的重点。在本研究中，我们检测了从Torenia crustacea（林奈）Chamisso & Schlechtendal中提取的水提取物对HeLa（宫颈癌）细胞系和MDA-MB-231（乳腺癌）细胞系的潜在抗癌活性。初步的GC-MS分析在水提取物中发现了多种化合物，如1-环己基-5-(4-甲氧基-苄基)-嘧啶-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并[h]喹啉、2,4-二甲基-环三硅氧烷、2,5-二甲基-2-壬烯、三甲基(4-叔丁基苯氧基)硅烷、1-甲基-3-苯基吲哚以及γ-和β-谷甾醇。通过包括MTT、AO/EtBr和DAPI检测在内的全面分析，我们证明了这些水提取物能够有效抑制癌细胞的生长。MDA-MB-231和HeLa细胞系的IC50（半数抑制浓度）分别为54.522±4.711 μg/mL和50.527±4.230 μg/mL。此外，在HeLa细胞系中的基因表达研究表明，在60和80 μg/mL浓度下，AKT、mTOR和PI3K基因的表达显著下降（60-70%）。这些发现表明Torenia crustacea提取物可能是开发创新抗癌疗法的宝贵天然化合物来源。
引言
癌症仍然是一个全球性的健康问题，需要探索新的治疗手段。这是一种复杂且极具破坏性的疾病，持续挑战着全世界的医学研究人员和临床医生。其多方面的特性要求不断寻找创新和有效的治疗策略[1]。从植物和其他来源中探索天然化合物一直是寻找新治疗手段的关键途径，因为它们在提供药理活性分子方面取得了历史性的成功。天然产物历来是药理活性化合物的宝贵来源，许多植物衍生的化合物具有潜在的抗癌特性。Torenia crustacea（林奈）Chamisso & Schlechtendal是一种具有丰富药用历史的植物，为发现新的抗癌剂提供了有希望的途径[2]。Torenia crustacea（林奈）Chamisso & Schlechtendal，也被称为Lindernia crustacea或蓝铃花，属于玄参科（Scrophulariaceae）植物，原产于东南亚，但在世界其他地区也有栽培。这种植物具有多种生物活性，包括抗氧化、抗炎和抗癌作用，并且长期以来被用于医疗。在探索天然化合物的治疗效果时，首要步骤是识别和理解其中的生物活性分子[3]。这可以通过使用高效的分析方法——气相色谱-质谱（GC-MS）来实现。GC-MS可以分离和鉴定植物提取物中的复杂化合物混合物。通过生成色谱图和质谱图，GC-MS可以根据化合物的保留时间和碎片模式来识别它们。这项技术使研究人员能够确定特定化合物在提取物中产生的生物效应。研究表明，Torenia crustacea提取物可以诱导癌细胞凋亡并抑制结肠癌细胞（HCT116）的增殖[4]。在PC12细胞上的研究表明，Torenia crustacea提取物具有神经保护作用。然而，还需要更多的研究来确认这些发现，并确定Torenia crustacea提取物的最佳剂量和形式。该植物的提取物在大鼠体内显示出抗糖尿病活性，以及抗高血压、抗过敏和止泻作用[5]。生物学研究还表明，Torenia crustacea提取物可能具有其他潜在的治疗应用。Torenia crustacea提取物的神经保护作用可用于开发阿尔茨海默病和帕金森病的新疗法。研究还显示，这种提取物具有抗病毒作用，并能抑制疱疹病毒和Epistein-Barr病毒的生长。进一步的研究对于全面了解Torenia crustacea提取物的生物特性及其潜在的治疗应用是必要的。尽管之前已有研究对其植物化学成分和体外抗癌特性进行了探讨，但这些研究仅限于特定的溶剂提取物和癌症模型[7]。同时，其他Torenia物种的研究表明其可能通过激活DNA损伤检查点具有抗癌效果，但尚未有研究将基于GC-MS的T. crustacea植物化学成分分析与PI3K/AKT/mTOR信号通路的广泛机制分析相结合[8]。我们的研究通过结合化学分析、细胞毒性测试、凋亡检测和基因表达分析，在宫颈癌（HeLa）和乳腺癌（MDA-MB-231）细胞系中探讨了Torenia crustacea提取物的抗癌潜力。本研究通过评估其对癌细胞的细胞毒性效应及其对癌症进展相关关键分子途径的影响，来研究Torenia crustacea水提取物的抗癌潜力。由于PI3K/AKT/mTOR通路在调节细胞存活、增殖和生长中起着关键作用，并且在癌症中经常发生改变，我们研究了该提取物是否能够调节AKT、mTOR和PI3K基因的表达。通过整合细胞毒性检测、凋亡分析和GC MS分析，本研究提供了对Torenia crustacea生物活性的全面理解及其潜在的治疗相关性。本研究的目的是评估Torenia crustacea水提取物对HeLa和MDA MB 231细胞的细胞毒性、凋亡效应和基因表达效应，并将其与植物化学成分联系起来，以确定其作为天然抗癌候选物的潜力[9]。
Torenia crustacea水提取物的制备
收集了Torenia crustacea植物材料（鉴定编号：BSI/SRC/5/2023/Tech-644），并将其存放在印度泰米尔纳德邦纳格尔科伊尔（Nagercoil）的S.T印度教学院植物学系与研究中心，然后进行水提取物的制备。植物材料经过彻底清洗、干燥并研磨成细粉。通过使用既定程序[10】，将粉末材料用热水提取以获得水提取物。
GC-MS分析
使用GC-MS分析了Torenia crustacea的水提取物。分析发现了10多种不同保留时间的生物活性化合物，其中前8种列于表2中。各种化合物的GC-MS色谱图分别见图1和图2。例如1-环己基-5-(4-甲氧基-苄基)-嘧啶-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并[h]喹啉、2,4-二甲基-环三硅氧烷、2,5-二甲基-2-壬烯、三甲基(4-叔丁基苯氧基)硅烷等化合物。讨论
Torenia种的LC-MS分析鉴定出13种生物活性化合物，主要是黄酮类、萜类、环烯醚萜类、类胡萝卜素和白藜芦醇类似物，其中10种分子此前已被报道具有抗肿瘤活性。这些LC-MS检测到的植物化学物质如木犀草素（luteolin）、皮塞坦醇（piceatannol）、aucubin、sugiol和亚油酸（linoleic acid）已知能诱导凋亡、激活DNA损伤检查点并调节与癌症相关的信号通路[16]。它们的存在与
结论
总之，本研究的综合评估支持了Torenia crustacea水提取物作为潜在抗癌剂的观点。细胞毒性效应、凋亡形态变化以及关键癌症相关基因表达的调节突显了这些提取物发挥作用的潜在机制。随着研究人员继续探索天然化合物的复杂世界，本研究为此做出了贡献
CRediT作者贡献声明
阿努莎·塞尔瓦拉贾（Anusha Selvaraja）：概念构思。玛丽·肯萨·文森特（Mary Kensa Vincent）：概念构思。巴拉桑卡尔·坦加萨米（Balasankar Thangasamy）：概念构思。马尼瓦南南·戈文达萨米（Manivannan Govindasamy）：概念构思。穆克什巴布·纳加拉詹（Mukeshbabu Nagarajan）：概念构思。阿南蒂·西瓦格南南（Ananthi Sivagnanam）：数据管理。加内什·巴布·伊鲁拉潘（Ganesh Babu Irulappan）：数据管理。
