强心苷3β-蟾蜍毒素通过与Na?,K?-ATP酶和体积调节性阴离子通道偶联抑制癌细胞增殖

《International Journal of Molecular Sciences》：Cardiac Glycoside 3β-Bufalin Suppresses Cancer Cell Proliferation by Coupling with Na?,K?-ATPase and Volume-Regulated Anion Channel Within Membrane Microdomains

　　

摘要

蟾蜍二烯内酯是一类来源于蟾蜍、具有抗癌活性的强心甾体；然而，其通过Na⁺,K⁺-ATPase介导的抗癌机制仍未被完全阐明。本研究比较了六种蟾蜍二烯内酯——蟾毒灵（3β-蟾毒灵）、去甲蟾蜍灵、华蟾酥毒基、远端华蟾酥毒基、华蟾毒素及去乙酰华蟾酥毒基——对人结直肠癌HT-29细胞的抗增殖作用。其中，仅有3β-蟾毒灵呈浓度依赖性显著抑制细胞增殖，IC₅₀值为1.8 nM；而其肝脏代谢物3α-蟾毒灵的活性则明显减弱，IC₅₀值为488 nM。3β-蟾毒灵抑制Na⁺,K⁺-ATPase活性的IC₅₀约为37 nM，表明其在低于抑制泵活性所需浓度的水平下即可抑制细胞生长。Na⁺,K⁺-ATPase α1亚型可充当癌细胞的膜微结构域中与体积调节性阴离子通道（VRAC）激活相关的受体型（非泵型）信号平台。3β-蟾毒灵激活VRAC的EC₅₀值为4.6 nM，而3α-蟾毒灵及其他蟾蜍二烯内酯均未显示出可检测的激活作用。对VRAC的药理学抑制以及破坏富含胆固醇的膜微结构域均可显著减弱3β-蟾毒灵的抗增殖作用。此外，3β-蟾毒灵可诱导G2/M期细胞周期阻滞，而该作用在VRAC被抑制后可减弱。上述结果表明，3β-蟾毒灵通过与受体型Na⁺,K⁺-ATPase偶联，在膜微结构域中激活VRAC，从而选择性抑制癌细胞增殖，而非通过抑制Na⁺,K⁺-ATPase的泵活性发挥作用。