辣椒素通过抑制DNA修复关键酶FEN1/LIG1/PARP1增强胃癌化疗敏感性的机制研究

　　本研究针对胃癌化疗耐药难题，探讨辣椒素（Capsaicin）对基因表达及化疗增敏的作用机制。通过RNA测序发现辣椒素显著抑制DNA修复通路关键基因（FEN1/LIG1/PARP1），实验证实其通过阻碍DNA损伤修复增强5-FU和奥沙利铂的细胞毒作用，为克服胃癌化疗耐药提供了新策略。

　　

胃癌作为全球癌症相关死亡的第三大原因，其标准治疗方案——5-氟尿嘧啶（5-FU）联合铂类药物（如奥沙利铂）虽被广泛应用，但耐药性问题日益突出，严重限制了治疗效果。化疗耐药机制复杂，涉及癌症干细胞的存在、DNA修复通路的过度激活以及凋亡信号失调等多个方面。因此，寻找有效策略以增强化疗敏感性成为胃癌治疗中的关键挑战。近年来，天然膳食成分在肿瘤治疗中的潜力备受关注。辣椒素（Capsaicin），作为红辣椒中的辛辣成分，已被证明在多种癌症中具有抑制细胞增殖、诱导凋亡的作用，但其在基因表达调控及化疗增敏中的具体分子机制尚不明确。为此，Meng等人发表在《European Journal of Medical Research》上的研究，深入探索了辣椒素在胃癌细胞中的作用机制，为天然化合物在肿瘤治疗中的应用提供了新的见解。

研究团队采用了一系列关键技术方法：通过细胞活力检测（cell viability assay）和凋亡检测（apoptosis assay）评估辣椒素对胃癌细胞系AGS和HGC-27的影响；利用高通量RNA测序（high-throughput RNA sequencing）分析基因表达变化；通过qPCR和Western blot验证关键基因表达；使用免疫荧光（immunofluorescence）观察DNA损伤和PARP1核积累；并通过Transwell实验检测细胞迁移。这些方法的综合应用，确保了研究的全面性和可靠性。

Capsaicicin inhibits cell viability in AGS gastric cancer cell line

研究首先通过细胞活力实验发现，辣椒素能以浓度依赖的方式显著抑制AGS和HGC-27胃癌细胞的活力，其24小时处理的半抑制浓度（IC₅₀）分别为253.0μM和89.98μM。同时，辣椒素处理还诱导了细胞凋亡，在AGS细胞中，凋亡率从对照组的1.72%增加到7.66%，在HGC-27细胞中从5.56%增加到11.26%。这些结果表明，辣椒素具有抑制胃癌细胞生长并促进其死亡的作用。

Capsaicin could inhibit DNA repair and chromosome assemble pathways in AGS cells

通过高通量RNA测序，研究人员发现辣椒素处理导致1082个基因下调、1348个基因上调。基因本体（GO）富集分析显示，下调基因显著富集于染色体分离、DNA复制等通路。进一步分析识别出101个下调基因，涉及错配修复（MMR）和碱基切除修复（BER）通路，包括POLD3、RPA1、LIG1、PCNA、EXO1、POLE2、POLE、FEN1和PARP1等关键基因。基因集富集分析（GSEA）证实，辣椒素处理显著抑制了细胞周期、DNA复制和碱基切除修复通路。

Capsaicin suppresses LIG1, PARP1 and FEN1 expression in AGS cells

qPCR和Western blot实验验证，辣椒素以浓度依赖的方式抑制了BER通路中的关键酶FEN1、LIG1和PARP1的mRNA和蛋白表达。免疫荧光分析显示，辣椒素处理显著增加了DNA损伤标志物γH2AX的阳性细胞数，表明辣椒素通过抑制DNA修复酶的表达，促进了DNA损伤的积累。

Capsiacin could induce drug sensitivity of 5-FU and oxaliplatin in gastric cancer cells

研究发现，低剂量辣椒素（50μM）能够显著降低5-FU和奥沙利铂在AGS和HGC-27细胞中的IC₅₀值。例如，在AGS细胞中，5-FU的IC₅₀从343.2μM降至195.2μM，奥沙利铂的IC₅₀从54.2μM降至27.6μM。同时，辣椒素联合化疗药物处理进一步增加了细胞凋亡率，表明辣椒素能够增强胃癌细胞对化疗药物的敏感性。

Capsaicin enhances chemotherapy-induced DNA damage in gastric cancer cells

免疫荧光实验表明，辣椒素与5-FU或奥沙利铂联合处理，进一步增加了DNA损伤水平，并抑制了PARP1的核积累。在AGS细胞中，5-FU诱导的PARP1核积累被辣椒素逆转，类似现象也在奥沙利铂处理组中观察到。这些结果提示，辣椒素通过 impair DNA修复过程，增强了化疗药物诱导的DNA损伤。

研究结论部分强调，辣椒素通过抑制DNA修复通路（特别是BER通路）中的关键酶（FEN1、LIG1和PARP1）的表达和功能，阻碍了DNA损伤修复过程，从而抑制了胃癌细胞活力并增强了其对5-FU和奥沙利铂的化疗敏感性。这一发现不仅揭示了辣椒素抗肿瘤作用的新机制，还为克服胃癌化疗耐药提供了潜在的策略。此外，研究还发现辣椒素可能调控免疫相关通路，这为未来探索其在肿瘤免疫治疗中的应用提供了方向。总之，该研究深化了对天然化合物辣椒素在癌症治疗中作用的理解，具有重要的理论价值和临床转化潜力。