Timosaponin AIII通过诱导氧化应激和阻断自噬流抑制胃癌进展的机制研究

【字体: 时间:2025年08月05日 来源:Translational Oncology 4.1

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  本研究针对胃癌(GC)治疗靶点有限的临床难题,揭示了天然化合物Timosaponin AIII(Tim AIII)通过增加ROS/MDA水平、抑制Keap1-Nrf2通路诱导线粒体功能障碍,同时激活AMPK-mTOR通路诱导自噬体积累但阻断自噬体-溶酶体融合的双重作用机制,为开发新型自噬晚期抑制剂提供理论依据。

  

胃癌作为全球高发恶性肿瘤,晚期患者五年生存率不足30%,现有化疗方案普遍存在毒副作用和耐药性问题。近年来,靶向氧化应激(OS)和自噬调控成为肿瘤治疗新策略,但兼具双重作用机制且选择性杀伤肿瘤的天然化合物仍有待发掘。青岛大学附属医院肿瘤科团队在《Translational Oncology》发表的研究,首次系统阐释了知母皂苷AIII(Tim AIII)通过独特的多靶点协同机制抑制胃癌进展。

研究人员采用MTT法、克隆形成实验和划痕实验验证细胞毒性,通过DCF探针和JC-1染色检测ROS与线粒体膜电位(MMP),结合透射电镜观察自噬体,运用mCherry-GFP-LC3B双标系统追踪自噬流,并建立裸鼠移植瘤模型进行体内验证。

Tim AIII具有显著抗胃癌活性

实验显示1-3μM Tim AIII可选择性抑制AGS/HGC27细胞活力(P<0.001),使LDH释放量增加2.3倍,并通过PI染色证实细胞膜损伤。值得注意的是,该浓度对正常胃黏膜GES-1细胞无毒性(P>0.05)。

双重调控氧化应激系统

Tim AIII使胃癌细胞ROS和MDA水平分别升高3.1倍和2.8倍(P<0.01),同时耗竭GSH储备。机制上,其通过上调Keap1(1.7倍)抑制Nrf2核转位,进而下调HO-1、GCLM等抗氧化蛋白(P<0.05),而正常细胞未见此变化。

自噬流阻断效应

透射电镜发现Tim AIII组自噬体数量增加4.5倍,但mCherry-GFP-LC3B检测显示黄色斑点占比达68%(对照组12%),证实自噬体-溶酶体融合受阻。Lyso-Tracker Red染色显示溶酶体异常肿胀,直径增大3.2倍(P<0.001)。

协同致死效应

与自噬早期抑制剂3-MA联用无协同作用,但与氯喹(CQ)联用使细胞死亡率提升至89%(单药组52%),提示Tim AIII特异性作用于自噬晚期阶段。

该研究首次揭示Tim AIII通过"氧化应激诱导-自噬启动-溶酶体功能障碍"的级联反应发挥抗胃癌作用,其双重机制为:①抑制Keap1-Nrf2通路削弱细胞抗氧化能力;②通过PI3K-AKT抑制和AMPK激活诱发"不完全自噬"。这种选择性杀伤特性(IC50肿瘤细胞/正常细胞=2.1μM/>5μM)使其具备良好转化潜力,为开发基于天然产物的自噬调节剂提供新思路。

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