木犀草素选择性诱导结肠癌细胞衰老的分子机制

消化道最常见的肿瘤——结肠癌(CRC)是导致全球死亡的主要癌症类型之一。目前为止全球范围内CRC的发病率和死亡率均位列第三,严重威胁着人类健康。CRC的临床治疗手段有限,主要采用手术及化疗。尽管CRC的诊断和治疗方面都在不断发展进步,但是化疗所造成的细胞耐药和毒副作用,成为了目前CRC治疗的难题。天然产物具有逆转耐药和广谱抗肿瘤活性等优势,已成为抗肿瘤药物研发的宝库。越来越多的研究表明,从天然产物中寻找高效低毒兼具抗癌功能的活性成分,已成为临床治疗的一种新的趋势。木犀草素(Luteolin)是一种天然存在的黄酮类化合物,作为中草药的重要活性成分,具有广谱抗癌功效。研究表明,木犀草素通过抑制细胞增殖和转移、诱导细胞周期阻滞、抑制血管生成、降S63845试剂低肿瘤细胞中活性氧水平、触发肿瘤细胞凋亡等发挥抗肿瘤效应,并已证GSK1349572采购明可对胰腺癌、前列腺癌、乳腺癌、肺癌在内的几种癌症的发生发展产生抑制作用。然而,木犀草素在CRC中的作用以及潜在的抗CRC的分子机制尚不清楚。细胞衰老是一种重要的肿瘤抑制机制,其可以通过诱导生长停滞和防止潜在癌细胞增殖,不仅阻止了癌前细胞的增殖,而且还通过免疫监视促进了肿瘤细胞的清除。越来越多的证据表明,诱导细胞衰老是预防恶性肿瘤发生和发展的有效抗肿瘤机制。因此,选择性诱导肿瘤细胞衰老被视为肿瘤预防和治疗的有效策略。然而,木犀草素是否影响CRC细胞衰老以及潜在机制尚不明确。因此,阐明木犀草素发挥抗CRC功效的潜在靶点及分子机制具有重要意义。本课题的研究内容主要包括:1.采用网络药理学分析木犀草素在CRC中潜在的胞内作用靶点和信号通路,结果表明CRC和木犀草素二者间存在一定的共同作用靶点;GO富集和KEGG通路分析发现木犀草素对于CRC的作用主要与细胞周期阻滞及p53信号通路相关,木犀草素在CRC中的作用与细胞衰老密切相关;通过MTT、克隆形成、EDU增殖检测结果表明木犀草素对于CRC细胞的过度增殖具有良Immune receptor好的抑制效果;采用SA-β-gal染色、流式细胞术等实验明确木犀草素可以明显诱导CRC细胞衰老。2.通过qPCR和Western Blot实验分析,表明木犀草素处理的CRC细胞中p53和Smad4的m RNA和蛋白水平均发生上调;Western Blot结果显示,木犀草素处理的CRC细胞中核纤层蛋白B1(Lamin B1)、细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)的蛋白表达量减少,p21的蛋白表达量增加,表明木犀草素处理后可影响CRC细胞衰老相关蛋白的改变;采用过表达和si RNA干扰分析结合SA-β-gal染色方法,实验结果表明分别敲低Smad4和p53后,可以部分回调木犀草素诱导的CRC细胞衰老,过表达Smad4后,可以进一步促进木犀草素诱导的CRC细胞衰老。综上所述,本研究明确了木犀草素通过诱导CRC细胞衰老发挥抗肿瘤作用,并探讨木犀草素在CRC细胞中的潜在靶点以及初步阐明木犀草素诱导CRC细胞衰老的分子机制。研究结果不仅揭示中药活性成分木犀草素抗CRC的新机制,也为木犀草素在CRC中的“老药新用”提供新依据。