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地衣提取物与替莫唑胺协同逆转胶质母细胞瘤耐药性的机制研究:聚焦Wnt信号通路调控
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月16日 来源:Frontiers in Pharmacology 4.8
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本研究揭示了地衣Evernia prunastri代谢产物松萝酸(EA)通过调控Wnt/β-catenin信号通路增强U-87胶质母细胞瘤(GBM)细胞对替莫唑胺(TMZ)敏感性的新机制。实验证实EA-TMZ组合可下调WNT5A/FZD7等关键基因表达,同时上调Wnt抑制因子WIF1蛋白释放,协同抑制MAPK/PI3K通路磷酸化,使TMZ剂量降低3.4倍。该发现为克服GBM化疗耐药提供了新型天然佐剂研发策略。
【Introduction】
胶质母细胞瘤(GBM)和乳腺癌(BC)作为两大高致死率肿瘤,其治疗面临替莫唑胺(TMZ)和紫杉醇(PTX)耐药的严峻挑战。研究表明,地衣共生体产生的次级代谢产物具有独特生物活性。本研究聚焦橡苔(Evernia prunastri)和鹿蕊(Cladonia arbuscula)两种地衣,探究其提取物及特征性代谢物松萝酸(EA)、松萝酸(UA)与标准化疗药物的协同效应。
【Materials and methods】
采用TMZ耐药型U-87胶质瘤细胞、MCF7乳腺癌细胞及正常人皮肤成纤维细胞(HSKF)模型。通过顺序溶剂萃取获得地衣的己烷(Hex)、二氯甲烷(DCM)和乙腈(ACN)提取物。运用ChemGPS-NP化学空间定位预测EA作用靶点,结合Western blot验证MAPK通路蛋白表达,RNA测序分析差异基因,ELISA检测Wnt抑制因子WIF1分泌。协同效应采用组合指数(CI)和零相互作用效力(ZIP)模型量化。
【Results】
选择性细胞毒性:
EprACN提取物(IC50 30 μg/mL)和EA对U-87细胞展现剂量依赖性代谢抑制,且对HSKF安全性良好。UA对MCF7细胞活性较弱,SI值低于PTX。
协同效应突破:
EA-TMZ组合(1:16比例)实现75%代谢抑制,使TMZ剂量降低3.4倍。δ-score分析显示协同区域集中在EA(20-40 μM)与TMZ(320-580 μM)组合。
多靶点机制解析:
• 微管调控:EA下调β-微管蛋白TUBB6/TUBB2B基因表达,干扰有丝分裂进程
• 通路抑制:Western blot显示EA持续抑制ERK1/2、c-Jun和Akt磷酸化
• Wnt通路重塑:组合治疗显著下调WNT5A/FZD7表达,上调CTNNBIP1,并促进WIF1蛋白分泌(EA35TMZ320组提升3.2倍)
• 炎症调控:EA-TMZ上调BDNF表达但未激活促炎因子IL6/IL10
【Discussion】
该研究首次揭示EA通过三重机制增敏TMZ:1)化学空间定位提示其干扰微管动力学;2)抑制MAPK/PI3K生存信号;3)特异性调控Wnt通路关键节点。特别值得注意的是,耐药细胞中IL17RC受体的独特表达模式为耐药机制研究提供了新方向。虽然体外实验显示EA在特定浓度可上调WNT3,但组合治疗通过WIF1蛋白分泌的剂量依赖性调节实现了通路平衡。
【Summary and conclusion】
地衣代谢物EA展现出作为TMZ佐剂的转化潜力,其通过多靶点作用克服GBM耐药性:既直接抑制肿瘤增殖相关通路,又通过表观调控重塑肿瘤微环境。未来研究需在类器官模型和血脑屏障穿透性方面深入探索,为开发基于天然产物的精准联合治疗方案奠定基础。
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