基于Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路探讨附芍地芩方抗结直肠癌作用机制

摘要

目的 探讨附芍地芩方治疗结直肠癌的作用机制。方法 体外细胞实验用附芍地芩方处理结直肠癌CT-26细胞，检测细胞增殖、迁移能力。流式细胞术检测结直肠癌CT-26细胞的活性氧（ROS）水平，并检测其铁离子(Fe²⁺)、丙二醛（MDA）水平及超氧化物歧化酶（SOD）活性。PCR Array与Western blot方法分析验证铁死亡差异基因表达情况。体内动物实验将Balb/c小鼠随机分为空白对照组、模型组、奥沙利铂组(1.5 mg·kg^-1·d^-1)、附芍地芩方低剂量组(4.49 g·kg^-1·d^-1)、附芍地芩方中剂量组(8.97 g·kg^-1·d^-1)、附芍地芩方高剂量组(17.94 g·kg^-1·d^-1),检测附芍地芩方对小鼠肿瘤组织Fe²⁺、ROS、MDA水平，SOD活性及Nrf2、Keap1、SLC7A11、GPX4表达水平的影响。结果 体外细胞实验显示，与空白对照组相比，附芍地芩方通过剂量依赖的方式显著抑制了结直肠癌CT-26细胞的增殖与迁移。附芍地芩方可以提高结直肠癌CT-26细胞中的Fe²⁺（P<0.05）与ROS水平（P<0.01）;提高结直肠癌CT-26细胞内MDA水平（P<0.01）,并显著降低SOD活性（P<0.01）。铁死亡PCR Array分析发现，与空白对照组比较，附芍地芩方干预后，基因GPX4、SLC7A11表达显著下调，GSTA1、HMOX1、Ca9、Chac1、Keap1、Sqstm1、NOX1、FTH1、Tfr1、SAT2、Pparg、Hamp表达显著上调。Western blot实验检测发现，附芍地芩方干预后，结直肠癌CT-26细胞Keap1蛋白表达上调（P<0.01）,Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达下调（P<0.01）。体内动物实验结果显示，附芍地芩方显著抑制小鼠皮下移植瘤的生长（P<0.05）,肿瘤组织坏死程度增加，Fe²⁺、ROS以及MDA水平增加（P<0.05,P<0.01）,SOD活性下降（P<0.01）,且肿瘤组织中Keap1蛋白表达上调（P<0.01）,Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达下调（P<0.01）。结论 附芍地芩方具有抗结直肠癌作用，并可能通过抑制Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路促进结直肠癌细胞铁死亡以发挥抗结直肠癌作用。

关键词

附芍地芩方 / 结直肠癌 / 铁死亡 / Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路