SKI通过ROS/JNK通路诱导铁死亡干预胰腺癌恶性行为

摘要

目的 探讨紫草素（shikonin,SKI）能否通过ROS/JNK通路诱导铁死亡从而抑制胰腺癌恶性行为。方法 选用人胰腺癌PANC-1细胞或BxPC-3细胞，药效实验设置空白组（Con组）、SKI低、中、高剂量组（2,4,8μmol/L）,JNK相关机制实验分为空白组（Con组）、SKI组（SKI组）、SKI+JNK抑制剂组（SKI+SP600125组），ROS相关机制实验分为空白组（Con组）、SKI组（SKI组）、SKI+ROS清除剂组（SKI+NAC组）。采用CCK-8法检测细胞活力并计算半数抑制浓度(IC₅₀);Transwell实验评估细胞迁移与侵袭能力；使用C11 BODIPY 581/591探针通过流式细胞术检测脂质过氧化水平，FerroOrange荧光探针测定亚铁离子水平；活性氧检测试剂盒检测ROS水平；Western blot法检测铁死亡关键蛋白（SLC7A11、GPX4）、凋亡相关蛋白（Caspase3、PARP）及JNK通路蛋白（JNK、p-JNK）的表达；采用体内异种移植瘤模型检测体内肿瘤增殖情况。结果 SKI处理可浓度依赖性和时间依赖性地显著抑制PANC-1细胞(IC₅₀为6.04μmol/L,P<0.000 1)和BxPC-3细胞(IC₅₀为12.27μmol/L,P<0.000 1)活力，并明显减少迁移和侵袭的细胞数（P<0.000 1）,8μmol/L SKI处理组迁移细胞数降至对照组的约30%（P<0.000 1）。机制上，SKI诱导细胞内脂质过氧化水平升高、Fe²⁺积累以及ROS大量生成（P<0.000 1），同时显著下调SLC7A11和GPX4的蛋白表达（GPX4蛋白表达降至对照组的40%,P<0.000 1），并激活JNK磷酸化（p-JNK/JNK比值增至2.8倍，P<0.000 1）。而使用JNK特异性抑制剂SP600125或ROS清除剂NAC预处理，均能有效逆转SKI对细胞活力的抑制或对SLC7A11/GPX4蛋白的下调作用（均P<0.01）。SKI也能在体内抑制胰腺癌肿瘤细胞的增殖（P<0.000 1）。结论 SKI通过激活ROS/JNK通路诱导铁死亡，进而抑制胰腺癌增殖、迁移与侵袭。

关键词

紫草素 / 铁死亡 / 胰腺癌 / 活性氧 / JNK

基金资助

河北省医学科学研究课题(20220523)