一种传统的喀麦隆香料——Syzygium guineense,能够通过抑制G2-M细胞周期来减缓白血病肿瘤的生长,并可能激活NLRP3炎症小体通路
《Journal of Ayurveda and Integrative Medicine》:A traditional Cameroonian spice,
Syzygium guineense curtails leukemia tumor growth through G2-M cell cycle arrest and predicted NLRP3 inflammasome pathway
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年09月19日
来源:Journal of Ayurveda and Integrative Medicine 1.9
编辑推荐:
抗白血病活性及分子机制研究:喀麦隆肉桂树的提取物和分数通过抑制NLRP3/NEK7炎症小体通路诱导白血病细胞周期阻滞和凋亡,并验证了Betulinic Acid和Oleanolic Acid的靶向抑制作用。
研究背景中提到,一种名为 *Syzygium guineense* DC. var. *macrocarpum* (Engl.) F. White 的植物在喀麦隆传统医学中被广泛用作治疗多种健康问题的香料,包括肝硬化、阴道感染和癌症。这一植物在非洲传统医学中的应用已有悠久历史,而其潜在的抗癌作用近年来也引起了科学界的关注。随着全球癌症发病率的上升,尤其是白血病的高死亡率,寻找新的天然药物来源变得尤为重要。本研究旨在探讨 *S. guineense* 不同部位的粗提物和其活性成分对白血病的体外和体内模型的抗肿瘤效果,为开发新的靶向治疗策略提供科学依据。
在实验方法部分,研究者首先对 *S. guineense* 的叶子和树皮进行了采集和提取。这些植物样本在喀麦隆的中部地区于2014年11月被采集,并通过真空层析法分离出不同的提取物和亚提取物。提取物包括水提物、乙醇提物以及水-乙醇混合提取物,分别标记为 L1、L9、L10、B1、B2 和 B3。进一步的层析法和柱层析法用于分离出具有潜在活性的成分,如 L4 和 L5 亚提取物,以及 B2 提取物。这些提取物随后被用于体外和体内实验,以评估其对白血病细胞的抑制作用。
体外实验采用 SRB(磺酰罗丹明 B)方法评估 *S. guineense* 提取物对 HL-60 和 K562 白血病细胞的细胞毒性。结果表明,树皮的水提物(B2)和叶子的 L4、L5 亚提取物在不同浓度下对白血病细胞显示出显著的抑制效果。其中,L4 和 L5 在 80 μg/ml 浓度下表现出更强的细胞毒性,而 B2 在 100 μg/ml 浓度下同样显示出显著的抑制效果。此外,细胞周期分析进一步揭示了这些提取物对 HL-60 细胞周期的影响。L4 和 L5 提取物主要诱导 G2/M 期的细胞阻滞,而 B2 提取物则主要影响 S 期。同时,这些提取物还被发现能够诱导细胞凋亡,这可能是其抗癌作用的重要机制之一。
在体内实验中,研究者使用了 NOD-SCID 小鼠模型来评估 *S. guineense* 提取物的抗肿瘤效果。实验中,将 KG1 人急性髓系白血病细胞移植到小鼠体内,模拟白血病的肿瘤生长过程。随后,将 L4、L5 和 B2 提取物分别以不同的剂量和给药频率给予小鼠。结果显示,B2 提取物在 200 mg/kg 剂量下对肿瘤体积有显著的抑制作用,而 L4 和 L5 提取物在较低剂量下也显示出一定的抗肿瘤效果。值得注意的是,所有处理组的小鼠体重和生存率均未受到明显影响,表明这些提取物在治疗过程中对动物的毒性较低。
为了进一步探究这些提取物的活性成分,研究者采用了液相色谱-质谱(LC-MS)分析方法,对 L4、L5 和 B2 提取物进行了化学成分鉴定。结果显示,L4 亚提取物中含有 Oleanolic Acid(OA)和 Betulinic Acid(BA),而 L5 亚提取物则主要含有 Maslinic Acid(MA)及其衍生物。此外,B2 提取物虽然未能在 LC-MS 分析中分离出明确的化合物,但之前的研究表明其中含有 Syringic Acid 和 Apigenin 等具有潜在抗癌活性的物质。这些化合物在体外实验中已被证明能够通过调控细胞周期蛋白和基因表达来抑制白血病细胞的增殖,并且在体内实验中显示出一定的抗肿瘤潜力。
为了深入理解这些化合物如何影响炎症相关通路,研究者还进行了分子对接和分子动力学模拟。分子对接分析表明,Betulinic Acid 和 Oleanolic Acid 与 NLRP3 和 NEK-7 蛋白具有较强的结合能力,而分子动力学模拟进一步验证了这些化合物在 100 ns 的模拟时间内能够保持稳定的结合状态。特别是,Betulinic Acid 与 NEK-7 蛋白之间的氢键相互作用较多,表明其具有较强的结合亲和力。相比之下,Oleanolic Acid 与 NLRP3 蛋白之间的结合更倾向于形成氢键和 π-σ 相互作用,这可能与其在体内稳定性和药效相关。此外,已知的 NLRP3 抑制剂 MCC950 与 NLRP3 蛋白的结合也表现出较高的稳定性,这为研究 Betulinic Acid 和 Oleanolic Acid 的潜在抗炎作用提供了参考。
在讨论部分,研究者强调了 *S. guineense* 在传统医学中的广泛应用及其潜在的药理学价值。他们指出,Betulinic Acid 和 Oleanolic Acid 作为天然来源的三萜类化合物,已被广泛研究其在多种癌症中的抗癌作用。例如,Betulinic Acid 被发现能够通过氧化应激诱导细胞周期阻滞,而 Oleanolic Acid 则通过激活 caspase 和诱导 PARP 裂解来促进细胞凋亡。此外,研究还提到,这些化合物在慢性炎症性疾病如骨关节炎中的作用,表明其可能通过抑制 NLRP3 炎症小体的激活来发挥抗炎效果。
在体内实验中,研究者还观察到这些提取物在一定剂量范围内对小鼠的体重和生存率没有明显影响,这表明它们在治疗过程中具有较好的安全性。此外,之前的毒性研究也表明,来自不同产地的 *S. guineense* 提取物在较高剂量下未表现出显著的毒副作用,这进一步支持了其作为潜在抗癌药物的可行性。然而,研究者也指出,尽管这些提取物显示出一定的药效,但在实际应用中仍需进一步评估其在人体中的安全性和有效性。
研究的结论强调了 *S. guineense* 在抗癌领域的潜力,特别是在抑制 NLRP3 炎症小体方面。这一发现不仅为传统药物的现代研究提供了新的方向,也为开发新的白血病治疗药物提供了理论基础。研究者认为,这些天然提取物可能成为一种成本低廉且具有广泛前景的新型靶向治疗药物,尤其是在资源有限的地区。此外,研究还强调了对植物来源药物进行系统性研究的重要性,以及如何通过现代技术手段(如分子对接和分子动力学模拟)进一步揭示其作用机制,从而推动其在临床中的应用。
本研究不仅揭示了 *S. guineense* 在抗癌方面的潜力,还为传统药物的现代化和国际化提供了科学依据。通过结合传统医学知识与现代科学技术,研究者展示了如何从自然界的资源中发现和验证新的药物成分。这一过程不仅有助于丰富癌症治疗的手段,也为全球范围内的药物开发提供了新的思路。此外,研究者还指出,随着癌症治疗需求的增加,探索天然药物资源的重要性日益凸显,特别是在开发更具成本效益和更少副作用的治疗方案方面。
总之,这项研究通过系统性的实验设计,不仅验证了 *S. guineense* 的抗白血病活性,还揭示了其可能的作用机制。通过体外和体内实验,研究者确认了该植物的提取物和其中的活性成分在抑制白血病细胞增殖和肿瘤生长方面具有显著效果。同时,通过分子对接和分子动力学模拟,研究者进一步探讨了这些化合物与 NLRP3 和 NEK-7 蛋白的相互作用,为其作为抗炎和抗癌药物的开发提供了理论支持。这些发现不仅有助于推动传统药物的现代化,也为未来的癌症治疗研究提供了新的方向和希望。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号