蛇床子素对 A549 肺腺癌细胞的抑制作用及潜在生物标志物研究：开启肺癌治疗新希望

肺癌严重威胁人类健康，当前治疗手段存在诸多局限。为筛选对 A549 腺癌细胞有高抑制作用的天然化合物及生物标志物，研究人员选取 8 种天然化合物进行研究。结果显示，蛇床子素（Osthole）效果最佳，且 EGF 基因有望成为其治疗 A549 细胞的生物标志物，为肺癌治疗提供新方向。

　　肺癌，这一全球范围内的健康杀手，其发病率和死亡率一直居高不下，且呈逐年上升趋势。在肺癌的众多类型中，肺腺癌占据了非小细胞肺癌（NSCLC）的 45 - 50%，并且这个比例还在不断攀升，严重威胁着人类的生命健康。目前，手术、化疗、放疗等传统治疗手段虽在一定程度上能延长患者生命、改善生活质量，但由于肺癌早期症状隐匿，多数患者确诊时已错过最佳治疗时机，导致 5 年生存率极低，仅约 15%。肿瘤细胞的转移更是让治疗难上加难，成为全球公共卫生领域亟待解决的难题。

在这样严峻的形势下，寻找更有效的肺癌治疗方法迫在眉睫。天然化合物因其具有高效、低毒、低残留等优点，逐渐成为抗癌药物研发的热点。许多从药用植物中提取的天然化合物已被证实具有抗癌活性，但不同天然化合物对同类型癌细胞的作用差异尚不明确。基于此，新乡医学院的研究人员开展了一项旨在筛选对 A549 肺腺癌细胞具有高抑制作用的天然化合物及生物标志物的研究，该研究成果发表在《Scientific Reports》上。

为开展此项研究，研究人员从多种天然化合物中筛选并购买了 8 种具有潜在抗癌活性的纯植物源化合物，包括姜黄素（Curcumin）、蛇床子素（Osthole）等。以顺铂（Cisplatin）为阳性对照，运用多种实验技术对这些化合物进行研究。研究中用到的主要关键技术方法有：通过细胞病理学和 MTT 法测定化合物对 A549 细胞的最大非细胞毒性浓度（MNTC）和 50% 细胞毒性浓度（CC₅₀）；利用 MTT 法、划痕愈合实验和侵袭实验分别探究化合物对 A549 细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响；借助 AnnexinV - FITC/PI、JC - 1、ROS 和细胞周期检测试剂盒检测化合物诱导 A549 细胞凋亡的机制；运用 qRT - PCR 和 RNA 测序（RNA - seq）技术研究抑制过程中涉及的有效生物标志物 。

研究结果如下：

1. 细胞毒性及生长抑制作用：通过 MTT 法测定不同化合物对 A549 细胞的细胞毒性，发现姜黄素、蛇床子素、黄芩苷（Baicalin）、丹皮酚（Paeonol）、千金藤素（Cepharanthine）、茶皂素（Tea saponin）和顺铂在一定浓度下会使细胞出现明显的形态变化，如皱缩、破裂等，且 MNTC 和 CC₅₀值各异。进一步研究细胞增殖情况，结果显示高浓度的姜黄素和黄芩苷可显著抑制细胞增殖，而中低浓度的姜黄素作用不明显，中低浓度的黄芩苷反而促进细胞增殖。蛇床子素、丹皮酚和千金藤素在 48 小时时能显著抑制 A549 细胞增殖，且呈剂量依赖性。
2. 对细胞迁移和侵袭能力的影响：划痕愈合实验表明，与对照组相比，顺铂和部分化合物处理 24、48、72 小时后，A549 细胞的迁移能力显著降低，且高剂量的姜黄素、蛇床子素和丹皮酚抑制效果优于顺铂。侵袭实验发现，高浓度的姜黄素和千金藤素处理 48 小时后，A549 细胞侵袭能力显著下降；蛇床子素和丹皮酚在高中低浓度下均能显著抑制细胞侵袭，且呈剂量依赖性 。
3. 诱导细胞凋亡及相关机制：Annexin - V/PI 染色结合流式细胞术检测发现，姜黄素、蛇床子素、丹皮酚、千金藤素和顺铂均能显著促进 A549 细胞凋亡，且高浓度的蛇床子素和千金藤素促凋亡效果优于顺铂。通过 JC - 1 检测试剂盒和 ROS 染色试剂盒分析发现，这些化合物处理后，细胞的线粒体膜电位（MMP）和活性氧（ROS）水平发生变化。蛇床子素不仅能促进线粒体凋亡，还能抑制 ROS 释放。
4. 对细胞周期的影响：利用流式细胞术分析发现，蛇床子素可使 A549 细胞周期阻滞在 G1 期，从而抑制细胞增殖。
5. 基因表达分析：qRT - PCR 和 RNA - seq 检测结果显示，与支气管上皮细胞（BEAS - 2B 细胞）相比，A549 细胞中多个基因的表达发生显著变化。经蛇床子素处理后，部分基因表达进一步改变。其中，EGF 基因在 A549 细胞中的表达高于 BEAS - 2B 细胞，而在蛇床子素处理组中表达显著降低。

综合上述研究，蛇床子素在 8 种天然化合物中对 A549 细胞的抑制作用最为显著。它可通过促进线粒体凋亡、抑制 ROS 释放，影响细胞周期，进而抑制 A549 细胞的增殖、迁移和侵袭能力，还能影响 A549 细胞的炎症和免疫过程。同时，研究推测 EGF 基因有望成为蛇床子素治疗 A549 肺癌细胞的生物标志物，其可能通过参与线粒体凋亡、ROS 下调、抑制细胞增殖和上皮间质转化（EMT）、炎症和免疫过程发挥作用。

这项研究意义重大，它首次系统全面地比较了多种天然化合物对 A549 肺腺癌细胞的作用，筛选出了抑制效果最佳的蛇床子素，并发现了潜在的生物标志物 EGF 基因。这为开发安全、高效的新型抗肺癌药物提供了重要的理论依据和研究方向，有望为肺癌患者带来新的希望 。