对白桦茸对抗口腔癌机制的新见解

在最近发表的一项研究中 科学报告研究人员研究了白桦茸提取物对 HSC-4 人类口腔癌细胞的抗肿瘤活性机制。

学习： 白桦茸提取物通过抑制能量代谢抑制口腔癌细胞生长。 图片来源：Kyrylo Vasylev/Shutterstock.com

背景

口腔癌是一个全球性的健康问题，由于其副作用和后果，治疗选择有限。 手术、放射治疗和化疗是主要治疗方法，尽管它们会损害健康组织、影响言语并降低生活质量。

了解和指导肿瘤细胞的代谢途径为创造新疗法提供了可能的途径。 白桦茸对多种癌症类型具有抗癌特性； 然而，其机制尚不清楚。

关于该研究

在本研究中，研究人员检查了白桦茸是否影响口腔癌的发展和代谢。

用蘑菇提取物处理后，研究人员检查了细胞存活、增殖能力、糖酵解途径、细胞凋亡和线粒体呼吸机制。

他们用 0 µg/mL、160 µg/mL、200 µg/mL、400 µg/mL 和 800.0 µg/mL 剂量的蘑菇提取物处理 HSC-4 细胞一天，以评估其对口腔恶性肿瘤细胞行为的影响。包括细胞周期、增殖、活力、线粒体呼吸、细胞凋亡和糖酵解。

该团队使用细胞计数试剂盒 8 (CCK-8) 分析来分析处理后的细胞的细胞周期，以确定细胞活力。

为了研究白桦茸对处理细胞中肿瘤增殖和存活的抑制作用是否包括信号转导器和转录激活剂 3 (STAT3) 信号传导，他们测量了用 200.0 µg/mL 剂量的提取物处理后 STAT3 的激活情况。

此外，他们还进行流式细胞术来分析细胞分布，并进行蛋白质印迹法来提取总细胞蛋白。

研究人员使用液相色谱-串联质谱 (LC-MS) 来确定白桦茸提取物具有抗癌特性的成分。

他们使用带有光电二极管阵列检测功能的高效液相色谱法 (HPLC-DAD) 测定了候选化合物的浓度。

他们使用细胞外酸化率（ECAR）测定法研究了处理细胞中提取物对糖酵解的调节作用。 他们记录了注射葡萄糖、寡霉素和 2-脱氧-d-葡萄糖 (2-DG) 后处理细胞中的实时 ECAR 测量结果。

研究小组研究了一种称为单磷酸腺苷激活蛋白激酶（AMPK）的能量传感器的激活和细胞的耗氧率（OCR）。

他们还评估了持续能量剥夺对治疗细胞中自噬相关的细胞凋亡的影响。

他们检查了 200.0 µg/mL 的白桦茸提取物是否影响处理细胞中 p38 丝裂原激活蛋白激酶 (MAPK) 和核因子 kappa B (NF-κb) 刺激的细胞凋亡。

结果

该提取物通过抑制细胞周期和增殖、减少癌细胞能量消耗以及通过细胞凋亡促进自噬介导的细胞死亡来减缓 HSC-4 细胞生长。

该提取物显着促进口腔癌细胞生长 (G0/G1) 阶段，同时减少合成 (S) 阶段。 Western blot检测显示，15分钟后提取物显着降低了磷酸-STAT3的表达，并维持120分钟。

LC-MS 鉴定出三种可能的抗癌物质：2-羟基-3,4-二甲氧基苯甲酸、丁香酸和原儿茶酸。 该提取物抑制处理细胞中的糖酵解、糖酵解能力和糖酵解储备。

它还激活 AMPK，促进自噬并抑制处理细胞中的糖酵解途径。 提取物诱导的自噬显示线粒体基础呼吸频率和三磷酸腺苷 (ATP) 周转量呈剂量依赖性增加。

然而，除了最高浓度的提取物外，最大线粒体呼吸率没有显着变化。 此外，研究人员观察到线粒体备用呼吸能力呈剂量依赖性显着降低。

研究结果表明，白桦茸通过糖酵解抑制介导的连续自噬降低了处理细胞中的线粒体膜电位，这意味着线粒体功能障碍会导致细胞凋亡。

提取物诱导的 NF-κB 和 p38 MAPK 激活增加了细胞凋亡。 该提取物以剂量依赖性方式促进了处理细胞的早期凋亡。

然而，在 0-400 µg/mL 提取物浓度范围内，晚期细胞凋亡没有显着差异。 大量的白桦茸提取物可能会影响其他细胞生理机能并降低线粒体最大呼吸。

结论

研究人员发现白桦茸提取物抑制 HSC-4 细胞系中的线粒体膜电位和糖酵解活性，导致 ATP 水平和自噬降低。

AMPK 激活驱动了这种效应，导致自噬。 STAT3 去磷酸化抑制细胞周期，通过 NF-κB 和 p38 MAPK 激活刺激细胞凋亡途径。

多种细胞信号传导机制介导了提取物的抑制作用。 该提取物包含三种抗癌化合物：2-羟基-3,4-二甲氧基苯甲酸、丁香酸和原儿茶酸。

虽然需要更多的临床前研究来确定提取物是否抑制肿瘤生长，但研究结果表明蘑菇提取物有潜力成为治疗口腔癌患者的补充治疗选择。