重磅丨灵芝三萜可通过调控癌细胞关键限速酶表达,抑制癌细胞增殖和迁移

2024-08-08

肿瘤的扩散和复发,无疑是众多患者心中挥之不去的阴霾。


研究人员深入探索后揭示,恶性肿瘤细胞之所以能展现出强大的侵袭、增殖、迁移及逃避免疫监控的能力,关键在于它们采取了异常的能量获取方式——有氧糖酵解,即Warburg效应。


肿瘤细胞巧妙利用这一异常代谢途径,不仅实现了能量的高效获取,还在这一过程中副产品乳酸的作用下,塑造了一个对肿瘤生长极为有利的肿瘤微环境。乳酸的生成不仅促进了肿瘤血管的新生,诱发肿瘤局部的炎症反应,还削弱了机体对肿瘤细胞的免疫识别与攻击能力,同时还增强了肿瘤细胞的侵袭性和迁移力。


鉴于此,寻找能够精准调控并抑制肿瘤细胞有氧糖酵解过程的天然药物,已成为当前肿瘤研究领域的迫切需求与热点方向。


灵芝,这一瑰宝,凭借其悠久的历史与深厚的药效基础,再次进入科学家们的视野。早年的国内外研究已广泛证实了灵芝在抑制肿瘤细胞增殖、削弱其侵袭力及诱导凋亡方面的显著效果。随着科学技术的不断进步,如今对灵芝抗癌机制的理解也更加深入。


本研究以体外培养NSCLC PC9细胞对照实验,并综合运用MTT法、Transwell小室实验检测、RT-qPCR法,及Western blotting法等多种实验方法,深入探究灵芝三萜(GAA)对NSCLC细胞增殖和侵袭及糖酵解方面的影响,并阐明其作用机制。


研究结果显示,中、高剂量GAA可抑制NSCLC PC9细胞增殖及迁移的生物活性,降低糖酵解作用,其作用机制可能与抑制关键限速酶HK2和PKM2的表达有关。


1、PC9肿瘤细胞存活率


培养24、48和72 h 时,与对照组相比,中和高剂量GAA组PC9细胞存活率均明显降低(P0. 05);特别值得注意的是,随着培养时间延长至72小时,高剂量GAA组对PC9细胞存活率的降低作用更为显著,进一步强化了GAA剂量与细胞存活率降低效果之间的正相关关系。

表明,GAA能够有效降低PC9细胞存活率,且其抑制效果与浓度呈正相关。


2、PC9肿瘤细胞迁移情况


与空白对照组(108. 69个±4. 66个)比较,中剂量GAA组(84.34个±4.98个)和高剂量GAA组(77.76 个±4.35个)PC9细胞迁移细胞数明显减少。


表明,GAA能够有效抑制PC9细胞迁移,且其抑制效果与浓度呈正相关。


3、PC9肿瘤细胞中葡萄糖摄取量及乳酸水平


与空白对照组相比,中、高剂量GAA组PC9细胞中葡萄糖摄取量及乳酸水平均出现明显降低(P0. 05)。


表明,GAA能够有效抑制肿瘤细胞异常的能量获取方式——有氧糖酵解过程,从而进一步抑制肿瘤细胞增殖及迁移进程。


4、PC9肿瘤细胞中糖酵解途径限速酶表达水平


PKM2,作为糖酵解途径中的核心限速酶,其在肿瘤生长与增殖过程中的作用至关重要。多项研究揭示,在肝癌、胃癌及胶质母细胞瘤等多种肿瘤类型中,均观察到PKM2蛋白的异常过表达现象。而通过策略性降低PKM2蛋白的表达水平,可有效削弱肿瘤细胞对有氧糖酵解的依赖,从而在某种程度上触发肿瘤细胞的凋亡机制。


与此同时,HK2作为有氧糖酵解路径的起始限速酶,其活性亦与肿瘤的发生发展密切相关。据科学研究报道,抑制HK2的酶活性能够显著降低肿瘤细胞的有氧糖酵解水平,也进一步凸显了其在肿瘤代谢调控中的核心地位。


本研究结果显示:中、高剂量GAA组PC9细胞中PKM2和HK2 mRNA及蛋白表达水平均出现明显降低的情况,提示GAA的抗肿瘤效用,可能与通过限制糖酵解及其关键限速酶的活性,抑制糖酵解关键限速酶PKM2和HK2蛋白表达密切相关。


参考文献:

[1]任爱华,董彦伯,苗润芝,等.灵芝酸A对非小细胞肺癌PC9细胞糖酵解及其关键限速酶的影响[J].吉林大学学报(医学版),2024,50(03):682-688.DOI:10.13481/j.1671-587X.20240312.


注:本文旨在介绍科学研究进展,不做治疗方案推荐。