这项研究由来自河南中医药大学药学院的Xing Guo、Rui-Sheng Wang、Zhen-Ling Zhang及其他相关作者完成,研究发表在《Frontiers in Pharmacology》期刊上,发表日期为2024年10月23日。
非小细胞肺癌(NSCLC)是全球范围内主要的肺癌类型,目前常用的手术和放疗方法尽管有效,但具有显著的副作用。中医药因其安全有效的特点,正成为肺癌治疗研究的热门领域。红豆杉的枝叶富含抗肿瘤活性化合物,然而其对肺癌的分子机制尚未深入研究。因此,本研究旨在探讨红豆杉在发酵前后的抗肿瘤活性及其对非小细胞肺癌的分子抑制机制。
本研究的主要目标是比较发酵前后的红豆杉样本(分别记为TM和TMQ)对非小细胞肺癌的抗肿瘤活性,特别是探讨其分子机制。
研究采用UHPLC-Q-Orbitrap HRMS和HPLC技术,对发酵前后红豆杉(TM及TMQ)的化学成分进行检测。研究中运用A549诱导的肿瘤小鼠模型比较TM和TMQ的抗肺癌活性,并通过酶联免疫吸附实验(ELISA)、苏木精-伊红(H&E)染色、免疫组化和免疫荧光法来确定TMQ的作用机制。
在动物实验中,研究对象为18-20g的BALB/c-nu雄性小鼠,分为模型组、高低剂量的TM及TMQ组,以及Taxol对照组。各组小鼠接受药物灌胃或注射治疗,连续45天测量肿瘤体积和重量,最终评估药物对肿瘤生长的抑制效果。
结果显示,TM和TMQ中分别检测到83种化合物,主要包括黄酮类化合物、有机酸和紫杉烷。其中TMQ的黄酮类及紫杉烷含量高于TM。动物实验表明,两种样本均有效抑制非小细胞肺癌的肿瘤生长,其中TMQ的抑制率(57.24%)大于TM(49.62%)。TMQ的给药可降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)及谷胱甘肽(GSH)水平,并上调干扰素-γ(IFN-γ)、活性氧(ROS)及丙二醛(MDA)的水平。此外,TMQ处理还增加了肿瘤组织中Bax、Caspase-3及Beclin-1蛋白的表达,抑制了Bcl-2、PI3K、KI67、ULK1及mTOR蛋白的水平,提示TMQ的抗肿瘤机制与在癌症途径中激活转录失调密切相关,并抑制胆碱能突触、AMPK及PI3K/AKT/mTOR信号通路。
本研究通过发酵提高了红豆杉成分的活性含量及其抗肿瘤效果,发酵后的TMQ作为草药在非小细胞肺癌的治疗中优于发酵前的TM。研究结果为TMQ在非小细胞肺癌治疗中的应用提供了药理学依据。
研究新颖之处在于应用发酵技术提升了红豆杉的药效,首次揭示了发酵红豆杉在非小细胞肺癌治疗中的分子机制。这为中药的现代化研究提供了新的方向,并突出发酵工艺在提升中药材疗效中的重要作用。
通过本次研究,TMQ在非小细胞肺癌的治疗上展现出优越的疗效,显示了发酵工艺的重要价值,有可能推动中药材在肿瘤治疗中的更广泛应用。研究的技术路径和初步结果提供了可供后续研究者参考的实验设计蓝图,在传统中草药的现代药理学研究中具有重要意义。