小豆蔻明通过诱导自噬和抑制Wnt/β-catenin通路抑制骨肉瘤干细胞生长与干性的机制研究

本研究针对骨肉瘤(OS)治疗中癌症干细胞(CSCs)耐药和复发难题，揭示了天然黄酮类化合物小豆蔻明(Cardamonin, CDN)通过双重机制——激活自噬(autophagy)和抑制Wnt/β-catenin(WBC)信号通路，显著抑制OS干细胞自我更新能力和转移潜能。研究人员通过体外实验证实CDN可上调LC3-II/Beclin1表达促进自噬体形成，同时下调β-catenin/c-Myc抑制WBC通路；动物实验进一步验证CDN使肿瘤体积缩小53%，为靶向CSCs的OS治疗提供新策略。

　　

骨肉瘤作为儿童和青少年最常见的恶性骨肿瘤，尽管手术联合化疗使患者5年生存率提升至60-70%，但转移性和复发性病例的预后仍极差。这背后隐藏着一个关键"元凶"——癌症干细胞(CSCs)，这群具有自我更新和多向分化潜能的细胞亚群，如同肿瘤中的"种子细胞"，对常规治疗具有天然抗性。更棘手的是，Wnt/β-catenin(WBC)信号通路的异常激活会进一步强化CSCs的干性特征，而自噬(autophagy)这把"双刃剑"在不同肿瘤微环境中可能促进或抑制CSCs存活。如何通过多靶点干预打破这种恶性循环，成为当前OS治疗研究的焦点。

绍兴市人民医院医学研究中心联合中国医科大学附属第一医院骨科团队在《Scientific Reports》发表的研究，首次揭示天然产物小豆蔻明(Cardamonin, CDN)可通过"自噬-WBC通路双向调控"机制有效抑制OS干细胞。研究人员采用CCK-8法检测细胞活力，通过球体形成实验评估自我更新能力，Western blot分析干细胞标志物(CD133/SOX2/Nanog/Oct4)和自噬相关蛋白(LC3/SQSTM1/Beclin1/Atg5)，结合mRFP-GFP-LC3B腺病毒转染观察自噬流，并建立裸鼠异种移植模型验证体内效果。

CDN对OS细胞系的高毒性

实验显示CDN对5种OS细胞系(MG63/143B/U2OS/HOS/SAOS2)的IC₅₀在24小时均低于20μM，其中U2OS细胞最敏感(IC₅₀=16.52μM)。值得注意的是，CDN对正常成骨细胞hFOB1.19的毒性显著低于肿瘤细胞，体现其选择性杀伤作用。

CDN削弱癌症干细胞干性

球体形成实验显示，CDN处理使HOS和MG63细胞球体直径缩小40%，密度降低65%。Western blot证实CDN剂量依赖性下调干细胞标志物CD133、SOX2、Nanog和Oct4表达。划痕实验和Transwell实验进一步表明，10μM CDN处理24小时可使OS细胞迁移能力下降72%。

CDN诱导保护性自噬

CDN处理显著增加LC3-II/Beclin1表达，同时降低SQSTM1/p62水平。当联合自噬抑制剂氯喹(CQ)使用时，CDN对球体形成的抑制作用被部分逆转，提示自噬在此过程中起保护作用。Atg5 siRNA转染实验也验证了这一结论。

WBC通路与自噬的交互调控

CDN剂量依赖性抑制Wnt1、β-catenin和下游c-Myc表达。有趣的是，当用WBC通路激活剂BML284处理时，CDN诱导的LC3-II表达被显著抑制，证实两者存在负反馈调节。免疫组化显示CDN处理的异种移植瘤中β-catenin表达降低58%，而LC3表达增加3.2倍。

这项研究首次阐明CDN通过"自噬-WBC通路交叉对话"机制抑制OS干细胞的新作用靶点。在临床转化层面，CDN作为天然化合物具有毒性低、来源广的优势，其双重作用机制可同时靶向CSCs干性和化疗耐药性。特别值得注意的是，研究揭示了自噬在CDN作用中的"保护性角色"，这提示未来联合自噬抑制剂可能增强CDN疗效。该发现不仅为OS治疗提供新思路，也为其他CSCs高活性肿瘤的靶向治疗策略设计提供了重要参考。