南中医大附院网药+实验大突破:芪芩护肠方,结直肠癌的"隐形杀手"!

时间:2024-06-26 19:00:25   热度:37.1℃   作者:网络

结直肠癌(CRC)作为一种普遍存在的癌症类型,已成为全球范围内癌症相关死亡的第二大主因。炎症性肠病(IBD)在此疾病的发生与发展过程中扮演着不容忽视的促进角色。IBD所引发的非自然慢性炎症环境,为癌症的发展提供了条件。与散发性结直肠癌相较,大肠杆菌相关结直肠癌(CAC)遵循特定的“炎症-异常增生-癌”演变路径,进而引发一系列基因层面的变化。

截至目前,针对CAC的具体药物治疗方案尚未确立。据相关资料表明,通过应用5-氨基水杨酸、叶酸、他汀类药物以及抗TNF药物等化学预防治疗手段,有助于降低CAC的发病风险。尽管如此,仍需进一步的临床试验来充分验证这些化学预防策略在CRC防治中的实际效果与效力。

传统中药(TCM)以其多靶点、低副作用及显著的疗效而备受瞩目。研究证实,多种中药治疗方法在抗肿瘤方面展现出显著效果,涉及肿瘤治疗的多个环节,如促进细胞凋亡、抑制血管生成以及抑制肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。其中,芪芩护肠方(QQHCF)作为南京中医药大学附属医院临床应用的中药方剂,已证实对CAC具有显著疗效。

日前,一篇名为“A network pharmacology approach and experimental validation to investigate the anticancer mechanism of Qi-Qin-Hu-Chang formula against colitis-associated colorectal cancer through induction of apoptosis via JNK/p38 MAPK signaling pathway”的文章评估了QQHCF对CAC小鼠模型的潜在治疗作用,并研究其潜在机制。

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图1 论文首页

QQHCF可减轻AOM/DSS诱导的小鼠CAC

为了探究QQHCF在CAC模型中的潜在作用,研究采用AOM/DSS诱导构建了小鼠CAC模型(图2A)。在首个和两个DSS处理周期中,与对照组相比,接受AOM/DSS处理的小鼠出现了显著的体重减轻现象,而QQHCF的介入显著缓解了这一体重下降的趋势(图2B)。与AOM/DSS组相比,QQHCF组的生存率明显上升,结肠长度得到了显著增长(图2C、2E)。在肿瘤负荷方面,AOM/DSS处理的小鼠呈现出肿瘤负荷、数量和大小的显著增加,而QQHCF组则表现出肿瘤数量和每个结肠中的肿瘤更少,以及肿瘤形态更小的趋势(图2D、2F-H)。

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图2 QQHCF减轻AOM/DSS诱导的小鼠CAC

HE染色结果显示,AOM/DSS组呈现出显著的肠道结构破坏,并伴有多发腺瘤和腺癌的明显特征。相比之下,QQHCF组在相同条件下并未展现出此类病理改变(图3A)。综合上述分析,证明QQHCF在CAC小鼠模型中具有明确的保护作用

QQHCF可调控结肠肿瘤组织中的细胞增殖和凋亡

在癌症的发展、进展和治疗过程中,调节细胞增殖与凋亡之间的平衡具有举足轻重的地位。为了评估细胞凋亡状态,研究采用了TUNEL染色技术针对结肠组织细胞进行了检测;同时,为了探究细胞增殖情况,研究还进行了Ki67免疫化学染色分析。结果显示,AOM/DSS组中的TUNEL阳性细胞数量相较于对照组呈现出显著下降的趋势。然而,在QQHCF治疗组中,这一比例得到了明显的提升(图3C)。此外,AOM/DSS处理显著提高了ki67阳性细胞的数量,但经过QQHCF处理的小鼠则表现出了增殖水平的显著降低(图3B)。

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图3 QQHCF减轻AOM/DSS诱导的CAC小鼠的病理变化

同时,研究采用qPCR及蛋白印迹法,对细胞凋亡内在途径的关键调控因子进行了表达评估,这些因子包括Bcl-XL、Bcl-2、Bax以及caspase-3。AOM/DSS组中的Bcl-XL与Bcl-2的mRNA表达水平呈现显著上升的趋势(图4A-B)。然而,在QQHCF治疗后,这些表达水平得到了显著的降低。此外,与AOM/DSS组相比,QQHCF组中Bax与pcaspase-3的mRNA表达水平则显著上升(图4C-D)。免疫印迹法的结果亦验证了这一趋势(图4E-I)。由此可见,QQHCF具有通过促进肿瘤细胞凋亡并抑制其增殖,进而抑制肿瘤生长的潜力

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图4 通过测定促凋亡(Bax和Caspase-3)和抗凋亡标记物(Bcl-XL和Bcl-2),QQHCF对AOM/DSS诱导的CAC小鼠结肠组织的影响

QQHCF治疗在体内、外激活JNK/p38 MAPK通路

环境和基因毒性胁迫已被科学验证为能够激活p38和JNK MAPK通路的关键因素。这两种蛋白在癌症的演变与治疗中占据核心地位,主要归因于它们对细胞增殖、凋亡以及分化过程的精细调控。研究显示,激活JNK/p38 MAPK信号通路能够有效抑制细胞增殖并促进细胞凋亡。通过KEGG分析富集结果,研究观察到MAPK通路在诸多途径中呈现出显著的富集现象。因此,研究进一步探究了QQHCF对MAPK信号通路的具体影响。结肠肿瘤组织的免疫印迹实验数据揭示,QQHCF处理显著提升了CAC小鼠中JNK和p38蛋白的磷酸化水平,然而并未对CAC小鼠中JNK和p38的表达水平产生显著影响(图5A-B)。因此,QQHCF可能通过调控JNK/p38 MAPK信号通路,进而影响细胞凋亡过程

体内研究报道已证实,JNK/p38 MAPK通路的激活具有促进细胞凋亡并抑制细胞增殖的效应。在此基础上,研究采用了免疫印迹法来检测经QQHCF处理的HT29细胞中JNK/p38 MAPK通路相关蛋白的表达状态。结果表明,在QQHCF治疗后,HT-29细胞中pJNK和p-p38的表达水平在24小时内显著上升(图5C-D)。这一发现与体内研究结果相吻合,进一步证实了JNK/p38 MAPK通路在细胞凋亡和增殖调控中的重要作用

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图5 QQHCF处理激活体内外JNK/p38 MAPK通路

结论

综上所述,QQHCF可以通过激活JNK/p38 MAPK信号通路,改善AOM/DSS诱导的CAC小鼠,促进HT29和HCT116细胞凋亡,为CAC的治疗提供了一种新的途径和机制

参考文献:

Wu Y, Fang Y, Li Y, Au R, Cheng C, Li W, Xu F, Cui Y, Zhu L, Shen H. A network pharmacology approach and experimental validation to investigate the anticancer mechanism of Qi-Qin-Hu-Chang formula against colitis-associated colorectal cancer through induction of apoptosis via JNK/p38 MAPK signaling pathway. J Ethnopharmacol. 2024 Jan 30;319(Pt 3):117323

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