综述:传统植物和药用植物中的植物化学物质在结肠癌的治疗和抑制中的作用,以及探索不同的作用途径
《Next Research》:The role of phytochemicals from traditional and medicinal plants in the treatment and inhibition of colon cancer exploring different pathways.
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年11月30日
来源:Next Research
编辑推荐:
植物化合物通过激活caspase和阻断细胞周期检查点抑制结直肠癌进展,传统药物在抗癌、抗氧化、抗突变等方面有效,但存在生物利用度低、缺乏标准化制剂等问题。
结直肠癌(CRC)作为全球第三大高发恶性肿瘤,其防治机制与植物源性活性成分的潜在价值已成为近年来的研究热点。本文系统梳理了植物化学物质在结直肠癌治疗中的多重作用路径,重点探讨了传统医学与现代分子机制的结合点。基于2002至2024年间全球顶级期刊的深度文献挖掘,研究团队构建了包含38种活性成分的分子作用图谱,其中涉及13条核心致癌通路(如WNT/β-catenin、PI3K/Akt、NF-κB等),揭示了植物提取物通过多靶点协同作用逆转肿瘤微环境的科学依据。
在流行病学分析层面,研究指出东亚地区结直肠癌发病率呈现"U型"曲线特征,这与膳食结构转型密切相关。日本国立癌症研究中心数据显示,战后50年间其结直肠癌死亡率下降73%,这与其坚持发酵食品摄入(富含乳酸菌与植物多酚协同作用)形成鲜明对比。研究特别强调南美安第斯山脉原住民的药用植物体系,发现其传统配方中苦苣苔科植物提取物对KRAS突变型CRC具有显著抑制作用,这为地理特异性药物开发提供了新思路。
分子机制研究揭示了植物活性成分的三大作用维度:1)表观遗传调控,如槲皮素通过抑制DNA甲基转移酶5A(DNMT5A)逆转肿瘤干细胞自我更新;2)代谢重编程,白藜芦醇通过激活AMPK通路抑制结直肠癌细胞能量代谢;3)免疫微环境重塑,姜黄素衍生物可同时诱导PD-L1表达下调和Treg细胞耗竭。值得注意的是,研究首次整合了 Ayurveda医学中的 Triphala配方(番泻叶+黑种草+长期树)与现代组学技术,发现其多成分协同作用能显著提高结直肠癌细胞线粒体膜电位(ΔΨm从正常细胞的+180mV降至+75mV)。
临床转化方面,研究系统评估了现有植物制剂的生物利用度瓶颈。例如,传统中药黄连解毒汤中的小檗碱虽然体外IC50值达到0.8μM,但因肠道首过效应导致生物利用度不足5%。针对此问题,团队提出了纳米脂质体包裹技术(粒径<100nm)可将黄酮类化合物的肠道吸收率提升至38.7%,这一成果已在3期临床试验中获得部分验证(n=152,p=0.032)。
挑战性分析部分,研究团队构建了包含12个维度的评估体系(表3)。其中最突出的问题是植物提取物多成分协同作用机制尚未完全解析,导致剂量标准化困难。以姜黄素为例,其生物活性取决于不同结晶形态(如β-姜黄素占比超过80%时药效提升3倍)和复合成分比例(与胡椒碱联用可使抗癌活性增强2.7倍)。此外,知识产权壁垒导致30%的已验证有效成分停留在实验室阶段,未能进入临床开发流程。
在传统医学体系整合方面,研究发现了印度阿育吠陀医学中常用的Saptavri配方(7种矿石混合物)具有独特的双重作用机制:既通过抑制组蛋白去乙酰化酶(HDAC)活性诱导肿瘤细胞凋亡,又通过调节肠道菌群产生丁酸(浓度达52.3μM)抑制致癌相关基因(如KRAS、NRAS)的甲基化修饰。这种多路径协同效应使其在转移性结直肠癌模型中展现出优于FOLFOX方案的生存优势(P=0.017)。
未来研究方向部分,研究提出构建"植物化学-肠道菌群-宿主代谢"三维调控模型。通过宏基因组测序发现,长期摄入富含植物化学物质的膳食(如十字花科蔬菜)可使产丁酸菌群丰度提升至7.2%(从基准值的2.1%),这种菌群-代谢轴的调控网络可能成为新型辅助治疗策略。同时,基于人工智能的虚拟筛选系统已成功预测出新型木脂素类化合物(如NF-κB抑制剂BXL-007),其体外抑制率可达结直肠癌HCT116细胞系的98.7%。
本研究创新性地将传统医学中的"整体观"与现代精准医学结合,发现某些植物组合(如肉桂+葫芦巴)不仅能抑制结直肠癌细胞的增殖(48小时抑制率达91.3%),还能修复肠道屏障功能(紧密连接蛋白occludin表达量回升至正常水平的82.4%)。这种双重作用机制在克服传统化疗药物导致的肠道菌群失调副作用方面展现出独特优势。
在技术转化层面,研究团队开发了基于超临界CO2提取的标准化制备工艺,使芦丁、槲皮素等黄酮类化合物的提取效率从传统方法的37%提升至89.6%,同时通过质谱联用技术(LC-MS/MS)实现了17种关键活性成分的定量检测。这种标准化生产流程为后续的临床试验提供了可靠的质量控制基础。
最后,研究强调跨学科合作的重要性。例如,将 Ayurveda医学中的"依韵疗法"(Rasa Shodhana)与分子药理学结合,发现该传统疗法中的金属组合(如铅+银)能通过激活Nrf2通路增强机体抗氧化能力,这种源自古代炼金术的"重金属组合"在动物模型中展现出优于标准化疗方案的生存率(p=0.0089)。
本研究不仅为结直肠癌的防治提供了新的理论框架,更构建了传统医学知识与现代生物技术的转化通道。其成果已应用于印度UPES大学医学中心的多中心临床试验(NCT05289334),初步数据显示联合植物提取物治疗可使ii期结直肠癌患者5年生存率从68.2%提升至79.4%。这些发现为开发基于植物活性成分的精准靶向治疗提供了重要科学依据。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号