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网络药理学与实验验证揭示Rumex dentatus L.酚苷元与顺铂协同抗舌鳞癌的作用机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年02月10日 来源:BMC Complementary Medicine and Therapies 3.3
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为解决口腔鳞癌(OSCC)化疗耐药问题,埃及坦塔大学团队通过UPLC-ESI-MS/MS分析、网络药理学和体外实验,发现Rumex dentatus L.提取物中14种酚苷元可通过PI3K-Akt等通路增强顺铂对HNO97细胞的凋亡诱导作用,组合治疗使ATG7表达降低82%,为克服 cisplatin resistance提供新策略。
口腔癌作为全球第六大高发恶性肿瘤,其中舌鳞状细胞癌因其侵袭性强、易转移的特点,临床治疗面临巨大挑战。尽管顺铂(cisplatin)作为标准化疗药物能通过形成DNA链内加合物抑制肿瘤生长,但耐药性问题导致约50%患者最终治疗失败。更棘手的是,传统化疗药物对正常组织的毒性作用限制了其临床应用。在这一背景下,寻找能增强顺铂敏感性且副作用小的天然化合物成为研究热点。
埃及坦塔大学药学院的Amany E.Ragab团队将目光投向了传统药用植物Rumex dentatus L.(齿果酸模)。这种蓼科植物在民间医学中用于治疗肺炎、哮喘等疾病,其根部已被证实含有蒽醌类、黄酮类等抗癌活性成分,但关于其地上部分酚苷元成分及抗舌癌机制的研究尚属空白。研究人员创新性地采用网络药理学与实验验证相结合的策略,系统探究了该植物提取物与顺铂的协同抗肿瘤效应,相关成果发表在《BMC Complementary Medicine and Therapies》。
研究团队首先通过UPLC-ESI-MS/MS(超高效液相色谱-电喷雾串联质谱)鉴定了植物提取物中的14种酚苷元,包括槲皮素(quercetin)、花旗松素(taxifolin)等黄酮类化合物。采用SRB(磺酰罗丹明B)法检测细胞毒性发现,提取物对HNO97舌癌细胞显示出中等抑制活性(IC50=97.9 μg/mL),而对正常口腔上皮细胞(OEC)毒性较低。通过流式细胞术分析细胞周期和Annexin V-FITC/PI双染法证实,提取物能显著增加sub-G1期细胞比例(凋亡标志),与顺铂联用后早期凋亡细胞增加2.3倍。RT-qPCR(实时定量PCR)显示联合治疗使促凋亡蛋白p53表达上调,同时使抗凋亡蛋白Bcl-2和自噬相关蛋白ATG7表达分别降低37.9%和82%。
网络药理学分析揭示了关键作用机制:从66个共同作用靶点中筛选出ESR1、EGFR和BCL2等核心靶点,KEGG富集分析表明这些靶点主要富集在PI3K-Akt信号通路、癌症中的microRNAs等通路。分子对接显示槲皮素等活性成分具有良好的类药性,符合Lipinski五规则(氢键供体<5,分子量<500 Da等)。特别值得注意的是,PI3K-Akt通路作为调控细胞存活的关键通路,其抑制可增强肿瘤对化疗的敏感性——这与实验数据中观察到的自噬抑制(通过acridine orange染色证实)和凋亡促进现象高度吻合。
在细胞周期分析部分,研究显示单独使用Rumex dentatus L.提取物即可使HNO97细胞阻滞在sub-G1期(凋亡峰),比例从对照组的3.2%升至18.7%。当与顺铂联用时,这一比例进一步提升至29.4%,显著高于单药组(顺铂单独处理为15.2%)。这种协同效应通过Chou-Talalay联合指数(CI=0.98)得到定量验证,表明两药具有明确协同作用。
关于自噬调控的研究结果尤为引人注目。作为细胞在应激条件下的重要存活机制,自噬在肿瘤耐药中扮演双重角色。实验发现联合治疗使自噬标志物ATG7的mRNA表达量降低至对照组的18%,这一效果显著优于单药处理(顺铂组为29%,提取物组为64%)。这提示Rumex成分可能通过阻断"自噬救援"途径,迫使癌细胞走向凋亡,从而增强顺铂的杀伤效果。
讨论部分强调了三个重要发现:首先,这是首次系统鉴定Rumex dentatus L.地上部分酚苷元组成并证实其抗舌癌活性的研究;其次,研究创新性地将网络药理学预测与实验验证相结合,明确了PI3K-Akt等关键通路的作用;最后,体外实验证实该提取物能选择性杀伤癌细胞(对正常细胞IC50>100 μg/mL),具有较好的安全性。这些发现为开发基于天然产物的化疗增敏剂提供了理论依据,尤其对解决OSCC治疗中顺铂耐药这一临床难题具有重要价值。
该研究的局限性在于尚未进行体内实验验证,且对活性成分的体内代谢过程未作探讨。作者建议未来研究应着重解决两个问题:一是明确花旗松素等主要活性成分的药代动力学特征;二是探索不同配伍比例对协同效应的影响。这些工作将有助于推动该植物提取物从实验室研究向临床应用转化。
这项研究的意义不仅在于发现了一种潜在的化疗增敏剂,更展示了一种研究范式——将传统药用植物的经验性应用与现代网络药理学、分子生物学技术相结合,为天然药物开发提供了可借鉴的技术路线。随着对肿瘤微环境与自噬-凋亡平衡关系的深入理解,以Rumex dentatus L.为代表的天然产物有望成为精准抗癌药物开发的重要资源。
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