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为探究 BmK-M9 对乳腺癌的作用及机制,研究发现其能抑制肿瘤进展,有望成治疗新策略。
一、研究背景:探寻乳腺癌治疗新曙光
乳腺癌,这个全球女性健康的 “头号杀手”,每年都在制造着惊人的数据。2022 年,全球有 229.7 万新发病例,66.6 万人因此失去生命 。传统的放疗和化疗在对抗乳腺癌时,就像一把 “双刃剑”,在杀死癌细胞的同时,也给患者带来了诸多副作用。
从天然产物中寻找抗癌 “奇兵”,成为了科研人员的重要方向。蝎毒,这种听起来让人胆寒的物质,却蕴含着巨大的潜力。其中的 α 毒素 BmK-M9,此前却鲜有人关注它在乳腺癌治疗方面的可能性。
乳腺癌的发生和发展,与众多信号通路密切相关,Wnt/β-catenin 通路就是其中关键的一条。异常激活的 Wnt/β-catenin 通路,就像给癌细胞开了 “加速键”,推动着肿瘤的生长、转移。然而,目前针对这条通路的乳腺癌治疗药物还未获批。在这样的背景下,研究 BmK-M9 对乳腺癌的作用及机制,显得尤为重要。
二、研究团队与研究概况
昆明医科大学第三附属医院等机构的研究人员开展了这项研究,相关成果发表在《Cell Biochemistry and Biophysics》上。
为了揭开 BmK-M9 的抗癌 “秘密”,研究人员运用了多种关键技术方法。在细胞实验中,通过细胞培养技术培养多种乳腺癌细胞系(如 MDA-MB-231、SUM149PT 和 MCF7 等),为后续实验提供研究对象。利用侵袭实验、MTT 法、细胞迁移实验和流式细胞术等,分别检测 BmK-M9 对乳腺癌细胞侵袭、增殖、迁移和凋亡的影响。在动物实验方面,以裸鼠为模型,构建乳腺癌移植瘤,观察 BmK-M9 在体内对肿瘤生长的抑制作用。同时,采用 mRNA 测序技术,分析 BmK-M9 处理后乳腺癌细胞的基因表达变化,探寻其潜在的作用机制;运用蛋白质免疫印迹(Western blot)和免疫组化(IHC)技术,检测相关蛋白的表达水平,进一步验证机制。
三、研究结果:BmK-M9 的抗癌 “力量”
- BmK-M9 的生物活性及对乳腺癌细胞侵袭的抑制:研究人员成功构建表达载体,获得具有生物活性的 BmK-M9 蛋白。通过电生理实验发现,BmK-M9 能显著抑制 HEK293T 细胞过表达的 NaV1.5 通道的快速复极化,证明其具有与类似物相似的生物活性。细胞侵袭实验表明,在 MDA-MB-231、SUM149PT 和 MCF7 这三种乳腺癌细胞系中,BmK-M9 处理组的癌细胞侵袭能力明显低于对照组,展现出对乳腺癌细胞侵袭的强大抑制作用。
- 对乳腺癌细胞迁移和活力的影响:划痕愈合实验显示,用 1μM BmK-M9 处理乳腺癌细胞 48 小时后,细胞划痕宽度比对照组更宽,愈合速度明显减慢,这表明 BmK-M9 能显著抑制乳腺癌细胞的迁移能力。MTT 实验结果则表明,BmK-M9 对不同乳腺癌细胞系的活力影响各异,在一定浓度下能抑制 SUM149PT 和 MCF7 细胞的活力。
- 促进乳腺癌细胞凋亡:通过流式细胞术分析,研究人员发现 BmK-M9 能促进 MDA-MB-231 细胞的凋亡,且呈剂量依赖性趋势,同时使细胞周期阻滞在 G1 期。
- 抑制裸鼠体内乳腺肿瘤生长:在裸鼠乳腺癌移植瘤模型实验中,BmK-M9 显著抑制了肿瘤的生长,效果甚至优于阳性对照组药物雷诺嗪(Ranolazine)。免疫荧光分析显示,BmK-M9 处理组肿瘤组织中 Ki67 阳性细胞的比例明显降低,说明其能有效抑制肿瘤细胞的增殖。
- 作用机制探究:mRNA 测序分析发现,BmK-M9 处理后的乳腺癌细胞,其差异表达基因主要富集在细胞生长、死亡、运动、通讯以及运输和代谢等细胞过程相关的通路中。进一步研究表明,BmK-M9 可能通过抑制 Wnt/β-catenin 信号通路发挥抗癌作用。蛋白质免疫印迹和免疫组化结果显示,BmK-M9 处理后,乳腺癌细胞中 β-catenin 信号通路相关关键蛋白(如 DVL3、NAKED2 和 β-catenin)的表达均呈时间依赖性下降,肿瘤组织中 β-catenin 的表达也显著降低。
四、研究结论与意义:开启乳腺癌治疗新方向
研究表明,BmK-M9 在体外和体内均展现出显著的抗乳腺癌效果。其作用机制主要是通过抑制 β-catenin 的表达,进而抑制 Wnt/β-catenin 信号通路,最终实现对肿瘤发展的抑制。
这一研究成果意义重大。首先,为乳腺癌治疗提供了新的潜在药物选择,BmK-M9 有望成为一种新型的抗癌药物。其次,深入揭示了 Wnt/β-catenin 信号通路在乳腺癌发展中的关键作用,为后续针对该通路的药物研发提供了重要理论依据。此外,研究中发现的 BmK-M9 与其他相关基因和蛋白的相互作用关系,也为进一步探究乳腺癌的发病机制和治疗策略开辟了新的方向。但目前研究仍处于初步阶段,未来还需要更多的研究来验证 BmK-M9 的安全性和有效性,推动其从实验室走向临床应用,为广大乳腺癌患者带来新的希望。
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