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为攻克卵巢癌转移难题,研究人员以 MMPs 为靶点,发现洋葱蒜异喹啉生物碱效果显著,意义重大。
卵巢癌,这一隐匿的 “杀手”,早期常毫无症状,悄无声息地转移,导致患者五年生存率仅 48.8% 。在肿瘤转移的 “黑暗迷宫” 中,基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPs)扮演着关键 “帮凶” 的角色。它们如同破坏分子,能降解细胞外基质(Extracellular matrix,ECM),助力癌细胞迁移、侵袭,让肿瘤的发展愈发猖獗。尤其是 MMP14、MMP2 和 MMP9,在卵巢癌转移过程中异常活跃,成为了攻克卵巢癌的关键靶点。
为了找到对抗卵巢癌转移的有效方法,来自 B. S. Abdur Rahman Crescent Institute of Science & Technology 学校生命科学学院的研究人员,将目光投向了大自然的宝库 —— 洋葱蒜(Allium ascalonicum)。他们深入探索洋葱蒜中的抗癌植物营养素,期望从中找到抑制卵巢癌转移的 “秘密武器”。研究成果发表在《Scientific Reports》上,为卵巢癌治疗带来了新曙光。
在这场探索之旅中,研究人员运用了多种前沿技术。首先是分子对接技术,它就像一把精准的 “钥匙匹配器”,能让研究人员找到与目标 MMPs 蛋白结合能力最强的植物营养素;分子动力学模拟则像是给蛋白质和配体的相互作用拍 “动态电影”,可以观察它们结合后的稳定性和构象变化;药物相似性和药代动力学分析,如同 “质量检测员”,评估植物营养素成为药物的潜力。
研究人员先对从洋葱蒜中筛选出的 13 种潜在抗癌植物营养素进行药物相似性评估。根据 Lipinski 规则五,大部分化合物都符合要求,只有 1-[[3,5 - 双(苯甲氧基)苯基] 甲基]-6 - 甲氧基 - 2 - 甲基 - 3,4 - 二氢 - 1H - 异喹啉稍有违规,但也在可接受范围内。药代动力学分析发现,多数植物营养素胃肠道吸收良好,生物利用度达 0.55,适合制成口服药。
接着,分子对接研究开始了。以美法仑(Melphalan)为对照,结果显示,1-[[3,5 - 双(苯甲氧基)苯基] 甲基]-6 - 甲氧基 - 2 - 甲基 - 3,4 - 二氢 - 1H - 异喹啉脱颖而出,对 MMP14、MMP2 和 MMP9 都有很高的结合亲和力,结合亲和力分数分别为 - 7Kcal/mol、-9.9Kcal/mol 和 -8.5Kcal/mol,远超美法仑,成为当之无愧的 “最佳选手”。
分子动力学模拟进一步揭示了这些 “选手” 的实力。研究发现,MMP2 的柔性最强,与抗癌植物营养素结合时能形成更稳定的相互作用。当 1-[[3,5 - 双(苯甲氧基)苯基] 甲基]-6 - 甲氧基 - 2 - 甲基 - 3,4 - 二氢 - 1H - 异喹啉与 MMPs 结合后,在不同蛋白上呈现出不同的结合效果。在 MMP14 上,能形成更灵活稳定的相互作用;在 MMP2 上,虽然整体稳定性与预期不符,但特定残基处仍有较高 RMSF 值;在 MMP9 上,则形成了大量稳定的相互作用,达近 67 个。
此外,通过模拟还观察到,MMP14 和 MMP2 与最佳配体结合后,三维结构发生了明显的构象变化;MMP9 虽未发生重大构象改变,但其他部分也出现了变化。
过往研究表明,异喹啉生物碱及其衍生物在多种肿瘤治疗中展现出抗癌活性。此次研究中的 1-[[3,5 - 双(苯甲氧基)苯基] 甲基]-6 - 甲氧基 - 2 - 甲基 - 3,4 - 二氢 - 1H - 异喹啉,结合亲和力高,分子模拟性能良好,极有可能成为抑制卵巢癌转移的 “奇兵”。不过,研究人员也指出,后续还需在细胞系和动物模型上进一步验证,将其开发成治疗卵巢癌的天然靶向药物。
这项研究意义非凡。它为卵巢癌治疗提供了新的潜在药物靶点和天然药物来源,为未来开发更安全、有效的治疗方案奠定了基础。从大自然中寻找抗癌良药,不仅有望克服传统化疗药物的副作用,还能为卵巢癌患者带来新的希望。随着研究的深入,或许在不久的将来,卵巢癌将不再是难以攻克的绝症,更多患者能重获健康。
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