新發(fā)現(xiàn)丨靈芝三萜可通過抑制PTP1B表達發(fā)揮出強大的抗腫瘤活性

2024-10-31

PTP1B是蛋白酪氨酸磷酸酶1B(Protein Tyrosine Phosphatase 1B)的簡稱,由PTPN1編碼,在人體的各種組織中都有表達。研究發(fā)現(xiàn),PTP1B通過增強Ras/MAPK、PI3K/AKT和Src/FAK等信號通路,發(fā)揮促癌因子的作用。PTP1B的過度表達,容易抑制T細胞的增殖及其對腫瘤的殺傷作用,進而促進腫瘤的生長。因此,抑制PTP1B可作為抗腫瘤研究的潛在靶點。


近日,一篇發(fā)表在國際權(quán)威期刊《ELSEVIER》的研究文獻“Lanostane triterpenoids from Ganoderma calidophilum exhibit potent anti-tumor activity by inhibiting PTP1B”詳盡地闡述了靈芝三萜(GAA)對PTP1B表達的抑制作用以及對腫瘤細胞的細胞毒性。


靈芝三萜(GAA)

抑制腫瘤細胞增殖、遷移和集落形成


研究人員利用MMT實驗、菌落形成試驗及Wound-healing motility實驗深入探究結(jié)果顯示,靈芝酸A(GAA)以濃度和時間雙重正相關(guān)的方式有效抑制了腫瘤細胞的增殖、集落形成,并顯著削弱了人宮頸癌細胞C33A和人乳腺癌細胞MDA-MB-231等多種腫瘤細胞的遷移能力。


靈芝三萜(GAA)

誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡


研究人員通過Annexin V-FITC/PI雙染色試劑盒對細胞進行識別,發(fā)現(xiàn)經(jīng)靈芝三萜(GAA)處理后人宮頸癌細胞C33A和人乳腺癌細胞MDA-MB-231等多種腫瘤細胞的早期和晚期凋亡均出現(xiàn)明顯增加,直接破壞腫瘤細胞。


靈芝三萜(GAA)

特異性抑制PTP1B表達從而抑制腫瘤生長


研究結(jié)果顯示,靈芝三萜尤其是GAA,對多種腫瘤細胞中的PTP1B表達展現(xiàn)出差異性抑制效果。


為進一步驗證靈芝三萜(GAA)對PTP1B的抑制活性,研究人員精心設(shè)計了三種PTP1B siRNA(一種用于降低或抑制PTP1B表達的分子工具),觀察發(fā)現(xiàn)這些siRNA均有效降低了PTP1B的mRNA和蛋白水平,驗證了siRNA對PTP1B表達的抑制效果。


其中一種siRNA還顯著抑制了PTP1B蛋白的表達和AKT的磷酸化,單獨使用時能顯著抑制腫瘤細胞的生長。尤其關(guān)鍵的是,siRNA的使用降低了靈芝三萜(GAA)對腫瘤細胞的毒性(因siRNA抑制了PTP1B的過度表達),這強烈暗示PTP1B是靈芝三萜(GAA)的功能靶點。


此外,研究人員開展的外源表達實驗,進一步證實了靈芝三萜(GAA)對PTP1B具有選擇性。實驗結(jié)果顯示,當(dāng)研究人員減少使用siRNA去抑制PTP1B的表達時,靈芝三萜(GAA)就會發(fā)揮出強烈的PTP1B表達抑制。


靈芝三萜(GAA)

通過抑制AKT和激活p38誘導(dǎo)細胞凋亡


PI3K-AKT信號通路是細胞中一個重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,它在細胞生存、增殖、代謝以及對抗凋亡過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其中,AKT(一種激酶)的磷酸化是這一信號通路激活的關(guān)鍵步驟。而研究表明,沉默PTP1B可顯著降低AKT的磷酸化水平。因此,GAA作為PTP1B的抑制劑,同時也抑制AKT的磷酸化。


為了進一步闡明GAA對腫瘤細胞的毒性作用是否由PI3K/AKT介導(dǎo),研究人員分別用AKT激動劑(SC79)和GAA處理腫瘤細胞。結(jié)果表明AKT激動劑能夠逆轉(zhuǎn)GAA的腫瘤細胞毒性,這證明GAA對腫瘤細胞的毒性作用是通過抑制AKT來實現(xiàn)的。


p38蛋白是MAP激酶家族的重要成員,能調(diào)節(jié)多種細胞功能,包括應(yīng)激反應(yīng)和凋亡。氨基酸分子殘基S180和T182的磷酸化被認為是p38蛋白激活的標(biāo)志。隨著GAA濃度的增加,p38蛋白的磷酸化水平顯著上調(diào),這表明GAA能夠誘導(dǎo)p38活化。


而隨著p38蛋白抑制劑(SB203580)的加入,顯著促進了GAA處理后的細胞增殖,表明p38蛋白在GAA的腫瘤細胞毒性中起重要作用。

綜上所述,靈芝三萜GAA通過抑制PTP1B的表現(xiàn)出強大的抗腫瘤活性。其中GAA被證明通過抑制PTP1B,從而抑制AKT激酶的活性,促進p38的激活,最終抑制腫瘤細胞生長或誘導(dǎo)腫瘤細胞死亡。


參考文獻:

Chen C ,Xu R ,Guo C ,et al.Lanostane triterpenoids from Ganoderma calidophilum exhibit potent anti-tumor activity by inhibiting PTP1B.[J].Chemico-biological interactions,2024,403111253.


注:本文旨在介紹科學(xué)研究進展,不做治療方案推薦。