墨鱼墨多糖通过多靶点抗氧化与分子对接机制抑制肝癌细胞增殖的临床前研究

【字体: 时间:2025年10月11日 来源:Future Journal of Pharmaceutical Sciences 3

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  本研究针对肝癌(HCC)治疗中存在的耐药性和器官毒性等挑战,创新性地从 Pharaoh 墨鱼(Sepia pharaonis)墨汁中提取多糖化合物(SIP),通过体内外实验证实其能显著降低DEN/PB诱导的大鼠肝癌模型中甲胎蛋白(AFP)水平(P<0.01),Western blot显示TNF-α表达下调,分子 docking 揭示Fucoidan与BCL-2结合能达-14.54 kcal/mol。研究为开发低毒性多靶点HCC治疗方案提供了重要依据。

  
肝癌(Hepatocellular Carcinoma, HCC)作为全球最常见的恶性肝脏肿瘤,在亚洲地区发病率尤为显著。当前临床治疗主要依赖索拉非尼(Sorafenib)、仑伐替尼(Lenvatinib)等多激酶抑制剂,但存在耐药性强、高血压和手足皮肤反应等毒副作用明显的问题。更令人担忧的是,晚期肝癌患者往往因肝功能储备不足而失去手术机会,迫切需要开发低毒性、多靶点的新型治疗策略。
在此背景下,Kuppusamy等研究人员将目光投向海洋生物活性物质。发表于《Future Journal of Pharmaceutical Sciences》的这项开创性研究,首次系统探究了Pharaoh墨鱼(Sepia pharaonis)墨汁多糖(Sepia Ink Polysaccharides, SIP)的抗肝癌潜力。研究人员之所以选择这种海洋资源,是因为墨鱼墨中含有丰富的硫酸化多糖,包括岩藻聚糖(Fucoidan)、硫酸软骨素(Chondroitin Sulfate)、硫酸皮肤素(Dermatan Sulfate)和透明质酸(Hyaluronic Acid)等具有生物活性的化合物。这些物质先前已被证明具有免疫调节和抗氧化特性,但其在肝癌治疗中的应用尚未得到充分探索。
为了验证SIP的抗肝癌效果,研究团队采用了一套综合性的技术方法体系:首先通过酸沉淀和酶解工艺从墨鱼墨中提取多糖组分,采用高效薄层色谱(HPTLC)进行组分定量;随后利用DEN/PB化学诱导法建立大鼠肝癌模型,设置5-FU阳性对照组和SIP低(200 mg/kg)、高(400 mg/kg)剂量治疗组;通过检测血液学参数、肝脏酶谱(SGOT、SGPT、ALP)、抗氧化指标(SOD、CAT、GPx)和肿瘤负荷变化评估疗效;结合Western blot分析TNF-α蛋白表达;最后采用分子对接技术模拟活性成分与BCL-2、AKT等关键靶点的结合能力。
研究结果显著证实了SIP的多重抗肝癌机制:
抗氧化活性分析显示SIP具有显著的自由基清除能力,在ABTS、DPPH和FRAP实验中IC50值分别为61.10、35.45和23.02 μg/mL,虽然低于维生素C的活性,但远超一般海洋多糖化合物的水平。
细胞毒性实验表明SIP对HepG2肝癌细胞具有剂量依赖性抑制作用,IC50>80 μM,虽然弱于5-FU(12-40 μM),但展现了其直接的抗增殖效果。
体内实验结果尤为令人振奋:DEN诱导的肝癌大鼠经SIP治疗后,肝脏重量从9.25g显著降低至7.04g(P<0.01),体重量也从消瘦状态恢复至接近正常的203g。肿瘤负荷和体积统计分析显示,SIP高剂量组相比DEN组降低幅度达统计学显著水平(P<0.001)。
生化指标改善方面,SIP治疗使AFP水平从32 ng/mL降至11 ng/mL,肝酶指标(SGOT、SGPT、ALP)也基本恢复正常,表明显著的肝保护作用。
分子机制研究通过Western blot证实SIP能显著下调TNF-α表达,而分子对接结果显示岩藻聚糖与BCL-2结合能低至-14.54 kcal/mol,与AKT结合能为-14.10 kcal/mol,均优于标准药物5-FU的对接效果(-7.43至-9.78 kcal/mol)。
组织病理学分析进一步证实了SIP的保护效应:DEN组肝组织显示明显的癌细胞浸润、坏死和淋巴细胞浸润,而SIP治疗组仅见轻微的空泡变性和反应性非典型增生,恶性特征显著减轻。
研究的讨论部分强调,SIP的抗肝癌机制可能通过多条信号通路协同实现:一方面通过其抗氧化成分减轻氧化应激损伤,抑制NF-κB炎症通路激活;另一方面通过岩藻聚糖等活性成分直接诱导癌细胞凋亡,调控BCL-2家族蛋白平衡。更重要的是,与传统化疗药物相比,SIP表现出更好的安全性特征,治疗过程中未观察到明显毒副作用。
这项研究的意义不仅在于发现了一种新型的肝癌治疗候选药物,更展示了海洋生物资源在药物开发中的巨大潜力。研究人员指出,虽然目前的结果令人鼓舞,但SIP的临床转化仍面临一些挑战,包括大规模标准化生产、药代动力学特性和人体安全性评估等。未来研究需要进一步优化提取工艺,开展更深入的药理学和毒理学研究,为最终临床应用奠定基础。
该研究为开发低毒性、多靶点的肝癌治疗策略提供了重要科学依据,特别适合需要长期用药的晚期肝癌患者,可能为改善当前肝癌治疗格局带来新的希望。
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