基于代谢组学的柠檬烯抗非小细胞肺癌作用机制研究

目的 采用非靶向代谢组学等方法,探究柠檬烯抑制非小细胞肺癌增殖的作用机制。方法 以肺癌A549细胞为研究对象,通过CCK-8法测定柠檬烯抑制A549细胞活力及CL 318952采购IC_(50);通过集落形成、流式细胞检测、铁含量测定及线粒体染色等实验,分别评价柠檬烯的体外抗肺癌及诱导铁死亡作用;代谢组学分析发现柠檬烯的潜在作用通路;最后采用Western blotting对相关通路主要蛋白进行验证。结果 与对照组相比,柠檬烯给药组可以显著抑制A549细胞的增殖及集JQ1抑制剂落的形成,且呈剂量依赖性;光学显微镜观察发现,柠檬烯给药后A549细胞出现脱落现象,并可显著改变其形态;同时柠檬烯具有诱导A549细胞凋亡作用,并阻滞在G_0-G_1期;共聚焦显微镜发现柠檬烯作用后,A549细胞线粒体荧光减弱,同时细胞内铁含量亦显著增加,呈现典型的铁死亡表现;代谢组学研究发现谷胱甘肽(glutathione,GSH)代谢、精氨酸生物合成、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢及半胱氨酸和蛋氨酸代谢等多条差异代谢通路,这些通路与细胞内GSH合成密切相关;Western blotting实验发现,柠檬烯给药后细胞中SLC40A1、SLC7A11(xCT)及GPX4蛋白含量显著减少。结论 柠檬烯抗肺癌作用机制可能与降低肺癌细胞中GSH合成及增加Fe_(2+)含量诱Disease biomarker导其铁死亡有关。