二甲双胍通过 IL-6/ERK 通路诱导垂体来源滤泡星状细胞凋亡:为无功能垂体腺瘤治疗带来新曙光

【字体: 时间:2025年04月25日 来源:Discover Oncology 2.8

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  为探究白细胞介素 - 6(IL-6)在垂体来源滤泡星状(PDFS)细胞中的作用及调控机制,以及二甲双胍抗 PDFS 细胞生长的机制,研究人员开展相关研究。结果发现二甲双胍可抑制 IL-6,抑制 ERK 通路及 PD-L1 表达。该研究为肿瘤治疗提供新方向。

  在人体的 “内分泌司令部”—— 垂体中,垂体腺瘤这种良性肿瘤正悄然影响着人们的健康。垂体腺瘤约占所有颅内肿瘤的 10 - 15%,其中无功能垂体腺瘤(NFPA)由于没有激素过度分泌的症状,常常在无声无息中生长,导致诊断延误。它就像隐藏在黑暗中的 “杀手”,通过肿块效应引发视野缺损、垂体功能减退等问题,严重影响患者的生活质量 。
肿瘤的发展是一个极为复杂的过程,涉及众多因素。其中,滤泡星状(FS)细胞在垂体腺瘤的发展中扮演着重要角色。FS 细胞能分泌多种细胞因子和生长因子,如白细胞介素 - 6(IL-6)、血管内皮生长因子(VEGF)等,还能与肿瘤细胞相互作用,促进肿瘤生长 。IL-6 作为一种多功能细胞因子,在肿瘤发生中具有重要作用,而且它还与细胞外信号调节激酶(ERK)通路相关,该通路又能调节程序性死亡配体 1(PD-L1)的表达。PD-L1 就像是肿瘤细胞的 “保护伞”,高表达的 PD-L1 会营造免疫抑制的肿瘤微环境,帮助肿瘤细胞逃脱免疫系统的监视,进而促进肿瘤进展和转移 。

二甲双胍,这个原本用于治疗糖尿病的药物,近年来因其潜在的抗癌作用受到广泛关注。它是否能在垂体腺瘤的治疗中发挥作用呢?带着这样的疑问,广东药科大学基础医学院人体解剖学、组织学与胚胎学系等机构的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Discover Oncology》上 。

研究人员采用了多种关键技术方法。他们利用免疫组化技术,检测正常垂体组织和 NFPA 患者组织中 IL-6 和 PD-L1 的表达;通过细胞计数试剂盒 - 8(CCK-8)、EdU 细胞增殖实验、克隆形成实验等多种细胞实验,研究细胞活力、增殖和迁移情况;运用蛋白质免疫印迹(Western blot)分析细胞凋亡相关蛋白;借助 Annexin V-FITC/PI 双染色法检测细胞凋亡;还构建了 PDFS 细胞异种移植裸鼠模型,评估二甲双胍对肿瘤生长的影响 。

研究结果


  1. IL-6 和 PD-L1 在 NFPA 中表达增加:免疫组化染色结果显示,与正常垂体组织相比,NFPA 组织中 IL-6 和 PD-L1 的表达显著增加。这表明 IL-6 和 PD-L1 可能在 NFPA 的发生发展中发挥重要作用 。
  2. IL-6 促进 PDFS 细胞活力、增殖和迁移:用重组 IL-6 蛋白处理 PDFS 细胞后,CCK-8 实验发现细胞活力在 48 小时显著增加,EdU 增殖实验显示细胞增殖能力增强,克隆形成实验也证实了 IL-6 促进细胞增殖。伤口愈合实验和 Transwell 实验表明,IL-6 处理后的 PDFS 细胞迁移能力明显提高 。
  3. IL-6 上调 PDFS 细胞中 PD-L1 表达并激活 ERK 通路:Western blot 分析和 qPCR 检测发现,IL-6 处理的 PDFS 细胞中 PD-L1 表达上调。同时,Western blot 结果显示,IL-6 处理后,PDFS 细胞中 p-ERK/ERK 比值显著增加,表明 IL-6 激活了 ERK 通路 。
  4. 二甲双胍抑制细胞增殖并下调 IL-6:CCK-8 剂量反应实验确定了二甲双胍的抑制浓度(IC50),后续实验发现,二甲双胍处理后,IL-6 表达显著下调,细胞增殖能力下降,EdU+细胞数量减少,克隆形成效率降低 。
  5. 二甲双胍抑制 IL-6 刺激的 PDFS 细胞迁移:Transwell 和伤口愈合实验表明,二甲双胍能显著抑制 IL-6 刺激的 PDFS 细胞迁移,而且二甲双胍和 IL-6 共同处理时,部分减轻了二甲双胍对细胞迁移的抑制作用 。
  6. 二甲双胍调节 IL-6 诱导的通路并促进细胞凋亡:Western blot 分析显示,二甲双胍显著下调 IL-6 诱导的 PD-L1 上调,降低 p-ERK 蛋白水平。免疫荧光实验进一步证实了这一结果。同时,二甲双胍处理后,促凋亡蛋白 Bax 与抗凋亡蛋白 Bcl-2 的比值增加,Annexin V-FITC/PI 双染色显示细胞凋亡率显著上升 。
  7. 二甲双胍抑制 PDFS 细胞皮下肿瘤生长:构建 PDFS 细胞异种移植裸鼠模型后发现,连续 14 天给予二甲双胍灌胃处理,不影响裸鼠体重,但能显著减小肿瘤体积和重量。Western blot 分析显示,二甲双胍处理组肿瘤组织中 Bax/Bcl-2 比值更高,IL-6 和 PD-L1 表达水平更低。H&E 染色表明二甲双胍对裸鼠的心、肝、脾、肺、肾等器官无明显毒性 。

研究结论与讨论


该研究揭示了 IL-6 在促进 PDFS 细胞活力、增殖和迁移中的作用,并且阐明了二甲双胍通过下调 IL-6,抑制 ERK 通路激活,从而抑制细胞增殖和 PD-L1 表达,诱导细胞凋亡的机制。这一研究为理解 NFPA 的发生机制提供了新的视角,也为 NFPA 的治疗提供了潜在的新策略 。

二甲双胍作为一种已广泛应用于临床的药物,若能进一步验证其在 NFPA 治疗中的有效性和安全性,将为 NFPA 患者带来新的希望。它或许能成为对抗 NFPA 的有力武器,打破现有的治疗困境。不过,目前的研究仍存在一定局限性,后续还需要更多的研究来深入探讨二甲双胍在 NFPA 治疗中的具体应用,如最佳剂量、联合治疗方案等 。但无论如何,这项研究已经为 NFPA 的治疗开辟了新的道路,为后续研究指明了方向,有望推动 NFPA 治疗领域取得新的突破 。

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