白花蛇舌草-半枝莲药对通过抑制PI3K/AKT/HIF-1α通路诱导胃癌铁死亡的作用机制研究

　　本研究针对胃癌治疗难题，探讨了Hedyotis diffusa Willd.-Scutellaria barbata D.Don（HD-SB）药对的抗肿瘤机制。通过整合HPLC-MS、网络药理学与实验验证，发现HD-SB通过抑制PI3K/AKT/HIF-1α通路诱导胃癌细胞铁死亡（ferroptosis），为中药抗胃癌提供了新靶点和理论依据。

　　

胃癌是全球常见的恶性肿瘤之一，其发病率和死亡率始终居高不下，尤其在中国等东亚国家，胃癌的疾病负担尤为沉重。尽管手术、化疗和靶向治疗等手段不断进步，但胃癌患者的预后仍不理想，尤其是晚期患者往往面临治疗耐药和复发转移的困境。因此，探索新的治疗策略和药物作用机制已成为当前研究的迫切需求。在这一背景下，传统中药因其多成分、多靶点的整体调节特点，逐渐受到现代肿瘤研究的关注。其中，白花蛇舌草（Hedyotis diffusa Willd.，HD）和半枝莲（Scutellaria barbata D.Don，SB）组成的药对（HD-SB）在中医临床中长期被用于抗肿瘤治疗，尤其对消化系统肿瘤显示出一定的疗效。然而，HD-SB抗胃癌的具体分子机制尚不明确，这限制了其进一步的临床应用和开发。

为了深入揭示HD-SB抗胃癌的作用机制，研究人员开展了一项整合多学科技术的研究，相关成果发表在《Fitoterapia》上。该研究通过高效液相色谱-质谱联用（HPLC-MS）技术鉴定出HD-SB中的33种活性成分，并利用网络药理学方法预测了288个与胃癌相关的潜在靶点。进一步通过蛋白互作（PPI）网络分析筛选出23个核心靶点，包括AKT1和HIF-1α。分子对接结果显示，HD-SB中的主要活性成分与AKT1和HIF-1α具有较高的结合亲和力。在实验验证部分，研究通过体外细胞实验和体内动物模型证实了HD-SB可显著抑制胃癌细胞增殖并诱导铁死亡（ferroptosis），其机制与抑制PI3K/AKT/HIF-1α信号通路密切相关。此外，生物信息学分析显示，AKT1和HIF-1α在胃癌组织中表达上调，且与患者不良预后相关。

本研究主要采用了以下关键技术方法：首先通过高效液相色谱-质谱联用（HPLC-MS）对HD-SB药对的化学成分进行鉴定；其次利用网络药理学筛选潜在靶点并构建蛋白互作（PPI）网络；再通过分子 docking 模拟活性成分与核心靶点的结合；最后通过体外细胞实验（包括细胞增殖检测和铁死亡相关指标分析）和体内异种移植瘤模型进行功能验证。所有生物信息学分析基于公共数据库中的胃癌样本数据。

研究结果

1. 1.
   HD-SB活性成分与靶点预测
   通过HPLC-MS从HD-SB中鉴定出33种生物活性成分，并利用网络药理学筛选出288个胃癌相关靶点。PPI网络分析进一步揭示AKT1、HIF-1α等23个核心靶点可能在HD-SB抗胃癌中发挥关键作用。
2. 2.
   分子对接验证结合能力
   分子对接结果表明，HD-SB中的主要活性成分（如槲皮素和木犀草素）与AKT1和HIF-1α具有强烈的结合亲和力，提示这些成分可能通过直接作用于靶点蛋白发挥药理效应。
3. 3.
   AKT1和HIF-1α在胃癌中的表达与预后
   基于TCGA（The Cancer Genome Atlas）等数据库的分析发现，AKT1和HIF-1α在胃癌组织中的mRNA和蛋白表达水平均显著高于正常组织，且高表达AKT1与患者总生存期缩短相关。
4. 4.
   HD-SB抑制胃癌细胞增殖
   体外实验显示，HD-SB处理可显著抑制胃癌细胞株（如MKN-45和AGS）的增殖能力，且呈浓度依赖性。
5. 5.
   HD-SB诱导铁死亡并抑制PI3K/AKT/HIF-1α通路
   机制研究表明，HD-SB处理降低了PI3K、p-AKT和HIF-1α的蛋白表达水平，同时增加了铁死亡相关标志物（如脂质过氧化物和铁离子水平）的表达。体内实验进一步证实，HD-SB给药可抑制移植瘤生长，且这一效应与铁死亡 induction 和PI3K/AKT/HIF-1α通路抑制密切相关。

研究结论与讨论

本研究通过多学科整合策略系统地阐明了HD-SB药对抗胃癌的作用机制。研究发现，HD-SB通过抑制PI3K/AKT/HIF-1α信号通路，诱导胃癌细胞发生铁死亡（一种铁依赖性的程序性细胞死亡形式），从而抑制肿瘤生长。这一发现不仅为HD-SB的临床应用提供了科学依据，也为胃癌治疗提供了新的潜在靶点——即通过调控铁死亡相关通路增强抗肿瘤效果。值得注意的是，铁死亡作为近年来肿瘤研究的热点，与传统细胞凋亡机制不同，其诱导可能克服某些耐药性问题。因此，HD-SB作为一种天然药物组合，具有多靶点、低毒性的优势，有望成为胃癌治疗中的辅助或替代方案。此外，研究中所采用的网络药理学与实验验证相结合的模式，也为中药现代化研究提供了可借鉴的方法学框架。总之，该研究深化了对中药抗肿瘤机制的理解，推动了中医药在肿瘤治疗领域的应用与发展。