三氧化二砷联合7,8-二羟基黄酮通过抑制线粒体氧化磷酸化协同抗肝癌机制研究

　　本研究针对三氧化二砷（ATO）单药治疗肝细胞癌（HCC）疗效有限且毒性较大的问题，探索了TrkB受体激动剂7,8-二羟基黄酮（DHF）与ATO联用的协同抗肿瘤效应。结果表明，DHF通过抑制线粒体氧化磷酸化（OXPHOS）、降低线粒体膜电位（MMP）和增加活性氧（ROS）产生，显著增强ATO对HCC细胞增殖、迁移的抑制及凋亡诱导作用，为改善肝癌化疗策略提供了新思路。

　　

肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma, HCC）是全球最常见的恶性肿瘤之一，其治疗面临化疗耐药和药物毒性的双重挑战。三氧化二砷（Arsenic Trioxide, ATO）作为传统中药砒霜的主要成分，虽在急性早幼粒细胞白血病治疗中成效显著，但对实体瘤的疗效有限，且高剂量易引发心脏毒性等副作用。近年来，靶向线粒体功能已成为肿瘤治疗的新策略，因为线粒体不仅是细胞的能量工厂，还调控着凋亡和氧化应激等关键过程。7,8-二羟基黄酮（7,8-Dihydroxyflavone, DHF）是一种植物源性小分子，作为TrkB受体激动剂，在神经精神疾病研究中备受关注，但其在肿瘤领域的潜力尚未充分挖掘。

为此，研究人员在《Pharmacological Research - Modern Chinese Medicine》上发表了一项研究，探讨了DHF单独及与ATO联用对HCC的影响。该研究旨在解决ATO单药治疗效果不佳的问题，并探索通过靶向线粒体代谢增强化疗敏感性的新方法。

研究团队采用了一系列细胞和分子生物学技术：通过MTT法和活/死染色评估细胞活性和死亡；采用EdU染色、伤口愈合和集落形成实验分析增殖与迁移；使用TUNEL检测凋亡；借助Mito-Tracker、透射电镜、Mito-SOX和JC-1染色观察线粒体形态、活性氧（ROS）水平和线粒体膜电位（MMP）；利用高分辨率氧测定系统（Oxygraph O2k）测量线粒体呼吸功能；并通过Western blot分析线粒体复合物蛋白及凋亡相关蛋白表达。所有实验均使用HCCLM3和HepG2两种人HCC细胞系，部分实验辅以线粒体解偶联剂CCCP进行机制验证。

3.1. DHF单独及与ATO联用对HCC细胞活力和增殖的影响

研究显示，ATO和DHF单药处理均能浓度依赖性地降低HCCLM3细胞活力，而两药联用显著增强了细胞死亡和集落形成抑制效果。在HepG2细胞中也观察到类似趋势，表明DHF可增敏ATO的细胞毒性作用。

3.2. DHF单独及与ATO联用对HCCLM3细胞迁移和凋亡的影响

EdU实验表明联用组细胞增殖显著受抑，伤口愈合实验显示迁移能力下降，TUNEL检测则证实凋亡率大幅升高。这些结果说明DHF增强了ATO抗HCC的多种生物学效应。

3.3. DHF单独及与ATO联用对HCCLM3细胞线粒体形态和功能的影响

Mito-Tracker和透射电镜发现联用导致线粒体分布异常、嵴断裂和肿胀；Mito-SOX检测显示 mitochondrial ROS 水平升高；JC-1染色提示MMP下降。证明DHF与ATO协同破坏线粒体结构和功能。

3.4. DHF单独及与ATO联用对HCCLM3细胞线粒体OXPHOS的影响

氧消耗测定表明联用组常规呼吸、最大呼吸和储备呼吸能力均显著降低。Western blot结果显示线粒体复合物I、II、III和V的蛋白水平下降，同时抗凋亡蛋白Bcl-2表达减少，证实OXPHOS抑制和凋亡通路激活。

3.5. 低剂量线粒体解偶联剂CCCP逆转DHF和ATO的抗肿瘤作用

使用低剂量CCCP预处理可恢复线粒体呼吸功能，逆转联用药物引起的细胞形态改变、死亡比率升高和ROS生成，进一步验证了线粒体OXPHOS抑制在药物协同效应中的核心作用。

结论与讨论

本研究结论表明，DHF与ATO联用可通过抑制线粒体OXPHOS、降低MMP、增加 mitochondrial ROS 产生和下调呼吸链复合物表达，显著增强对HCC细胞的杀伤效果。这一发现不仅为ATO的临床应用提供了新颖的组合策略，也深化了对线粒体代谢在肿瘤化疗中作用的理解。

从传统中药现代化视角看，该研究延续了砷剂在中医的应用历史，并通过现代药理学方法揭示了其与天然黄酮类成分的协同机制，为开发更有效、低毒的复方制剂奠定了理论基础。然而，研究仍存在一定局限，如缺乏体内实验数据和更深入的机制探索。未来工作需在动物模型中验证此联合疗法的效果及安全性，并利用组学技术筛选关键信号通路，以推动其向临床转化。