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为解决胃癌治疗难题,研究人员开展 “大豆苷元(DZN)和葛根素(PRN)联合抑制胃癌细胞增殖机制” 的研究。结果发现二者可通过阻断 STAT3/FAK 通路抑制胃癌细胞增殖、诱导凋亡、阻滞细胞周期。这为胃癌治疗提供了新方向。
在当今医学领域,癌症无疑是高悬在人们头顶的 “达摩克利斯之剑”,时刻威胁着人类的健康。胃癌(Gastric cancer,GC)更是其中的 “狠角色”,据 GLOBOCAN 调查,它是全球癌症相关死亡的主要原因之一。许多患者确诊时已处于晚期,早期症状隐匿,难以察觉。目前,化疗虽在胃癌治疗中占据重要地位,但副作用严重,且部分患者即便接受根治性切除,仍会面临远处转移或局部复发的风险。开发高效低毒的靶向药物成为胃癌治疗的关键难题。
在此背景下,上海市第八人民医院等机构的研究人员展开了一项意义重大的研究。他们聚焦于大豆苷元(Daidzein,DZN)和葛根素(Puerarin,PRN)这两种从植物中提取的成分,探究它们对胃癌细胞的作用。研究结果发表在《Hereditas》上,为胃癌治疗带来了新的曙光。
研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,利用人胃癌 BGC-823 细胞系和人胃上皮细胞系(GES-1)进行体外培养。通过 MTT 法评估细胞活力,用克隆形成实验检测细胞的克隆形成能力,采用 EdU 标记实验测定细胞增殖情况。同时,运用 Hoechst 染色、AO/EtBr 双染、流式细胞术等方法,从不同角度分析细胞凋亡和细胞周期变化。还借助 Western blot 技术检测相关蛋白的表达水平,以探究分子机制。
下面来详细看看研究结果:
- DZN、PNR 抑制胃癌细胞活力:MTT 实验表明,DZN + PNR 联合处理 24 小时后,能显著抑制 BGC-823 细胞增殖,且呈浓度依赖性,其IC50值分别为 29.90 ± 1.03、32.45 ± 1.21、19.64+0.71μM (*p<0.05**p<0.01),对 GES-1 正常细胞活力影响较小。克隆形成实验也显示,联合处理可大幅减少胃癌细胞集落数量。
- 药物协同作用评估:通过 CompuSyn? 软件计算组合指数(CI)发现,DZN 和 PNR 在较低浓度(10 - 30μM)时表现出协同作用(CI<1),高浓度(40 - 50μM)时仍有适度协同效应 (CI ≈0.72 - 0.73)。
- 抑制细胞增殖:EdU 标记实验显示,30μM DZN 和 PNR 联合处理可显著降低 BGC-823 细胞生长速率。
- 协同诱导细胞凋亡:Hoechst 染色和 AO/EtBr 染色结果表明,DZN + PNR 联合处理可使 BGC-823 细胞核形态改变,出现染色质浓缩、碎片化等凋亡特征,且凋亡细胞比例显著增加。同时,联合处理还能促进细胞内活性氧(ROS)生成,降低线粒体膜电位(MMP),这些都与细胞凋亡密切相关。
- 诱导细胞周期阻滞:流式细胞术分析发现,DZN + PNR 联合处理可使 BGC-823 细胞显著阻滞在 G0/G1期。Western blot 检测显示,相关蛋白 CyclinD1 和 CDK4 表达水平降低,进一步证实了细胞周期阻滞的发生。
- 影响凋亡与 STAT3 表达:流式细胞术检测表明,DZN 和 PNR 可诱导 BGC-823 细胞死亡,且凋亡细胞数量随药物浓度增加而上升。Western blot 实验发现,联合处理可降低磷酸化 STAT3(p-STAT3)表达,且呈剂量依赖性,而 STAT3 总水平不变,说明 DZN 和 PNR 是潜在的 STAT3 抑制剂。
- 抑制 STAT3 通路:Western blot 分析显示,DZN 和 PNR 联合处理可降低细胞周期关键蛋白 Cyclin D1、抗凋亡蛋白 Bcl-2 的表达,同时增加促凋亡蛋白 Bax 的表达,还能激活 caspase-3 和 caspase-9,表明二者通过调控 STAT3 介导的凋亡通路抑制细胞增殖。
- 抑制癌细胞迁移与 FAK 通路:伤口愈合实验表明,DZN 和 PNR 能有效抑制 BGC-823 细胞迁移,且呈剂量依赖性。Western blot 检测发现,联合处理可降低磷酸化 FAK(p-FAK(Tyr397))和 MMP-2 表达,说明其通过靶向 FAK/STAT3 信号通路抑制癌细胞迁移。
综合研究结论和讨论部分,这项研究意义非凡。它首次证实 DZN 和 PNR 联合使用可有效抑制胃癌细胞增殖,其机制是通过靶向 STAT3/FAK 信号通路,抑制 STAT3 和 FAK 的磷酸化,下调关键转移和存活标记物,如 cyclin-D1、Bcl-2 和 MMP-2 的表达,进而诱导细胞凋亡、阻滞细胞周期。这为胃癌治疗提供了新的潜在策略,展示了 DZN 和 PNR 作为天然化合物在胃癌治疗中的巨大潜力。不过,目前研究仅在体外细胞实验阶段,未来还需进一步开展体内实验和临床试验,深入探究其临床应用价值和具体分子机制,让这一研究成果早日造福广大胃癌患者。