重磅丨靈芝三萜可通過調(diào)控癌細胞關(guān)鍵限速酶表達,抑制癌細胞增殖和遷移

2024-08-08

腫瘤的擴散和復(fù)發(fā),無疑是眾多患者心中揮之不去的陰霾。


研究人員深入探索后揭示,惡性腫瘤細胞之所以能展現(xiàn)出強大的侵襲、增殖、遷移及逃避免疫監(jiān)控的能力,關(guān)鍵在于它們采取了異常的能量獲取方式——有氧糖酵解,即Warburg效應(yīng)。


腫瘤細胞巧妙利用這一異常代謝途徑,不僅實現(xiàn)了能量的高效獲取,還在這一過程中副產(chǎn)品乳酸的作用下,塑造了一個對腫瘤生長極為有利的腫瘤微環(huán)境。乳酸的生成不僅促進了腫瘤血管的新生,誘發(fā)腫瘤局部的炎癥反應(yīng),還削弱了機體對腫瘤細胞的免疫識別與攻擊能力,同時還增強了腫瘤細胞的侵襲性和遷移力。


鑒于此,尋找能夠精準調(diào)控并抑制腫瘤細胞有氧糖酵解過程的天然藥物,已成為當(dāng)前腫瘤研究領(lǐng)域的迫切需求與熱點方向。


靈芝,這一瑰寶,憑借其悠久的歷史與深厚的藥效基礎(chǔ),再次進入科學(xué)家們的視野。早年的國內(nèi)外研究已廣泛證實了靈芝在抑制腫瘤細胞增殖、削弱其侵襲力及誘導(dǎo)凋亡方面的顯著效果。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,如今對靈芝抗癌機制的理解也更加深入。


本研究以體外培養(yǎng)NSCLC PC9細胞對照實驗,并綜合運用MTT法、Transwell小室實驗檢測、RT-qPCR法,及Western blotting法等多種實驗方法,深入探究靈芝三萜(GAA)對NSCLC細胞增殖和侵襲及糖酵解方面的影響,并闡明其作用機制。


研究結(jié)果顯示,中、高劑量GAA可抑制NSCLC PC9細胞增殖及遷移的生物活性,降低糖酵解作用,其作用機制可能與抑制關(guān)鍵限速酶HK2和PKM2的表達有關(guān)。


1、PC9腫瘤細胞存活率


培養(yǎng)24、48和72 h 時,與對照組相比,中和高劑量GAA組PC9細胞存活率均明顯降低(P0. 05);特別值得注意的是,隨著培養(yǎng)時間延長至72小時,高劑量GAA組對PC9細胞存活率的降低作用更為顯著,進一步強化了GAA劑量與細胞存活率降低效果之間的正相關(guān)關(guān)系。

表明,GAA能夠有效降低PC9細胞存活率,且其抑制效果與濃度呈正相關(guān)。


2、PC9腫瘤細胞遷移情況


與空白對照組(108. 69個±4. 66個)比較,中劑量GAA組(84.34個±4.98個)和高劑量GAA組(77.76 個±4.35個)PC9細胞遷移細胞數(shù)明顯減少。


表明,GAA能夠有效抑制PC9細胞遷移,且其抑制效果與濃度呈正相關(guān)。


3、PC9腫瘤細胞中葡萄糖攝取量及乳酸水平


與空白對照組相比,中、高劑量GAA組PC9細胞中葡萄糖攝取量及乳酸水平均出現(xiàn)明顯降低(P0. 05)。


表明,GAA能夠有效抑制腫瘤細胞異常的能量獲取方式——有氧糖酵解過程,從而進一步抑制腫瘤細胞增殖及遷移進程。


4、PC9腫瘤細胞中糖酵解途徑限速酶表達水平


PKM2,作為糖酵解途徑中的核心限速酶,其在腫瘤生長與增殖過程中的作用至關(guān)重要。多項研究揭示,在肝癌、胃癌及膠質(zhì)母細胞瘤等多種腫瘤類型中,均觀察到PKM2蛋白的異常過表達現(xiàn)象。而通過策略性降低PKM2蛋白的表達水平,可有效削弱腫瘤細胞對有氧糖酵解的依賴,從而在某種程度上觸發(fā)腫瘤細胞的凋亡機制。


與此同時,HK2作為有氧糖酵解路徑的起始限速酶,其活性亦與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。據(jù)科學(xué)研究報道,抑制HK2的酶活性能夠顯著降低腫瘤細胞的有氧糖酵解水平,也進一步凸顯了其在腫瘤代謝調(diào)控中的核心地位。


本研究結(jié)果顯示:中、高劑量GAA組PC9細胞中PKM2和HK2 mRNA及蛋白表達水平均出現(xiàn)明顯降低的情況,提示GAA的抗腫瘤效用,可能與通過限制糖酵解及其關(guān)鍵限速酶的活性,抑制糖酵解關(guān)鍵限速酶PKM2和HK2蛋白表達密切相關(guān)。


參考文獻:

[1]任愛華,董彥伯,苗潤芝,等.靈芝酸A對非小細胞肺癌PC9細胞糖酵解及其關(guān)鍵限速酶的影響[J].吉林大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2024,50(03):682-688.DOI:10.13481/j.1671-587X.20240312.


注:本文旨在介紹科學(xué)研究進展,不做治療方案推薦。