《Hormones & Cancer》:Multi-omics unravels multiple pharmacological actions in a murine model of infantile hemangioma receiving oxymatrine therapy
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本研究针对10%婴幼儿血管瘤(IH)患者对普萘洛尔(PRN)耐药的治疗难题,通过构建小鼠IH模型开展氧化苦参碱(OMT)药理机制研究。研究发现OMT通过干扰嘌呤/嘧啶代谢通路并诱导铁死亡(ferroptosis)显著抑制血管瘤生长,为IH治疗提供了新型作用机制视角。
在婴幼儿血管瘤(Infantile Hemangioma, IH)的治疗领域,普萘洛尔(propranolol, PRN)作为一线药物虽成效显著,但仍有约10%的病例表现出耐药性,这促使研究人员不断探索替代疗法。氧化苦参碱(oxymatrine, OMT)作为一种从中药苦参中提取的生物碱,前期研究已显示其具有抑制血管瘤生长的潜力,然而其深层次的药理作用机制始终笼罩在迷雾之中。正是这一科学空白,激发了研究团队通过多组学整合分析技术,系统揭示OMT治疗IH的分子网络调控机制。
本研究采用蛋白质组学与代谢组学技术结合体外验证的实验策略。首先通过将EOMA细胞系移植至裸鼠体内构建小鼠IH模型,以50 mg/kg剂量进行腹腔注射OMT给药持续21天。通过高分辨率质谱技术鉴定到869个差异表达蛋白和38种差异代谢物,并利用EOMA细胞模型进行铁死亡关键指标的体外验证。
研究结果
- 1.
体内药效评价
OMT治疗组显著抑制血管瘤生长(p<0.05),且未观察到明显毒副作用。肿瘤体积测量与组织学分析一致显示OMT组的血管瘤组织出现明显退化迹象。
- 2.
多组学机制揭示
蛋白质组学分析显示,OMT干预后嘌呤代谢和嘧啶代谢通路相关酶类表达发生显著改变。代谢组学数据进一步证实核苷酸代谢中间产物出现明显波动,提示OMT可能通过干扰肿瘤细胞核酸合成途径发挥治疗作用。
- 3.
铁死亡机制验证
体外实验发现OMT以剂量依赖方式降低EOMA细胞活力,同时伴随脂质活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平升高和Fe2+离子积聚。这些特征性变化符合铁死亡的分子标志,表明铁死亡是OMT杀伤血管瘤细胞的重要机制。
结论与讨论
本研究通过多组学整合分析首次系统阐释了OMT治疗IH的多重作用机制:不仅通过调控经典凋亡途径,更重要的在于诱发代谢重编程(特别是嘌呤/嘧啶代谢紊乱)和激活铁死亡程序。这些发现为理解OMT的药理作用提供了新视角,为开发针对PRN耐药IH患者的联合治疗策略奠定了理论基础。值得注意的是,铁死亡作为新兴的细胞死亡方式,在血管瘤治疗中的应用本研究属首次报道,这为IH的病理机制研究和靶向治疗创新开辟了新的方向。