Indirubin通过调控PI3K/AKT与MAPK信号通路诱导自噬和凋亡抑制宫颈癌的机制研究

《Scientific Reports》:Indirubin treatment was associated with modulation of the PI3K/AKT and MAPK pathways and induction of apoptosis and autophagy

【字体: 时间:2026年01月14日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对宫颈癌治疗中化疗耐药性与副作用突出的临床难题,聚焦中药活性成分Indirubin的抗肿瘤机制。研究人员通过体内外实验证实,Indirubin可剂量依赖性地抑制HeLa细胞增殖并诱导凋亡,其作用与调控PI3K/AKT/mTOR通路(降低p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT比值)、激活自噬(升高LC3-II/LC3-I、降低P62)及抑制MEKK1/SEK1/JNK/AP-1通路密切相关。动物实验进一步显示Indirubin能安全抑制移植瘤生长并调节肿瘤微环境中Treg细胞比例。该研究为Indirubin作为宫颈癌靶向治疗候选药物提供了理论依据。

  
宫颈癌作为全球女性第二高发的恶性肿瘤,其发病与高危型人乳头瘤病毒(HPV)感染密切相关。尽管手术、放疗和化疗是当前主要治疗手段,但晚期患者疗效有限,且化疗药物易产生耐药性和严重毒副作用。近年来,传统中药在肿瘤辅助治疗中展现出独特优势,其中青黛的主要活性成分Indirubin已被证实具有抗肿瘤潜力,但其在宫颈癌中的具体作用机制尚不明确。
本研究发表于《Scientific Reports》,团队通过体外HeLa细胞实验和裸鼠U14宫颈癌移植瘤模型,系统探讨了Indirubin的抗肿瘤效应及分子机制。关键技术方法包括:CCK-8法检测细胞活力、流式细胞术分析凋亡率、实时荧光定量PCR和蛋白质印迹法(Western Blot)检测通路关键基因与蛋白表达。动物实验采用BALB/c-Nude小鼠皮下接种U14细胞构建移植瘤模型,通过肿瘤体积与重量评估药效。
Indirubin抑制裸鼠宫颈癌生长并调节肿瘤微环境
体内实验显示,Indirubin(10、20、40 mg/kg)剂量依赖性地抑制移植瘤体积和重量,其中40 mg/kg组瘤重降至0.12 g(模型组0.8 g),且未引起小鼠体重显著变化。流式细胞术检测发现Indirubin治疗组CD4+CD25+Foxp3+调节性T细胞(Treg)比例升高,提示其可能通过免疫调节参与抗肿瘤作用。
Indirubin抑制HeLa细胞增殖并诱导凋亡
CCK-8实验表明Indirubin可时间-浓度依赖性降低HeLa细胞活力,80 μmol/L处理48小时后细胞存活率降至25.48%。凋亡检测进一步证实Indirubin(5–80 μmol/L)可显著增加早期和晚期凋亡细胞比例,80 μmol/L组凋亡率达65.49%,效果优于顺铂(DDP)和异环磷酰胺(IFO)。
Indirubin通过调控PI3K/AKT通路诱导自噬与凋亡
Western Blot结果显示,Indirubin处理后的HeLa细胞中自噬标志蛋白LC3-II/LC3-I比值升高,P62表达下降,同时磷酸化PI3K(p-PI3K)和AKT(p-AKT)水平降低,促凋亡蛋白BAX上调而抗凋亡蛋白BCL2下调。qPCR数据同步验证LC3、BAX基因表达上调,PI3K、AKT、BCL2基因表达抑制,表明Indirubin可通过抑制PI3K/AKT通路协同激活自噬与凋亡。
Indirubin抑制MEKK1/SEK1/JNK/AP-1信号通路激活
在移植瘤组织中,Indirubin剂量依赖性地降低MEKK1、SEK1、JNK1、AP-1的mRNA和磷酸化蛋白水平,提示其对MAPK信号通路的抑制作用可能协同贡献于抗肿瘤效应。
结论与讨论
本研究首次阐明Indirubin通过双重调控PI3K/AKT和MEKK1/SEK1/JNK/AP-1信号通路,诱导宫颈癌细胞自噬与凋亡,并调节肿瘤免疫微环境。值得注意的是,Indirubin在有效抑制肿瘤生长的同时未引起明显毒性反应,其多靶点作用特性为克服传统化疗耐药提供了新思路。未来需进一步开展时间梯度实验动态解析通路调控时序,并推进临床前安全性评价以验证其转化潜力。
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