工业大麻籽极性提取物通过代谢应激与自噬调节对恶性细胞产生细胞静止作用

《Scientific Reports》:Hemp seed extract exerts cytostatic effects through metabolic stress and autophagy modulation in malignant cells

【字体: 时间:2026年02月02日 来源:Scientific Reports 3.9

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  为解决工业大麻籽油极性组分抗肿瘤机制不明的问题,研究人员开展Codimono品种极性提取物(OPE)的抗癌机制研究。发现该提取物通过诱导HT-29结肠癌细胞代谢应激(ATP降低40%)、激活AMPK并破坏自噬流,引发G1期细胞周期阻滞。联合自噬抑制剂氯喹可增强30%抗增殖效果,提示OPE作为非精神类植物源抗癌剂与自噬抑制剂联合疗法的应用潜力。

  
在肿瘤治疗领域,植物来源的抗癌成分因其低毒性和多靶点特性日益受到关注。大麻(Cannabis sativa L.)中的植物大麻素(phytocannabinoids)已被证实具有抗癌活性,但工业大麻品种因其缺乏精神活性成分Δ9-THC(delta-9-tetrahydrocannabinol)而更具安全性优势。然而,来自冷压大麻籽油的极性组分如何影响癌细胞增殖的机制尚不明确,这限制了对工业大麻全成分抗癌价值的深入认识。
为解答这一问题,研究人员以Codimono工业大麻品种为材料,对其大麻籽油极性提取物(Oil Polar Extract, OPE)进行了系统研究。该研究发表于《Scientific Reports》,首次揭示了OPE通过代谢应激和自噬调节双重途径发挥抗癌作用的新机制。
关键技术方法包括:采用色谱技术表征OPE的酚类成分;以HT-29结肠癌细胞为模型,通过ATP检测、AMPK(AMP-activated protein kinase)活性测定评估代谢应激;利用自噬流分析及氯喹(chloroquine)抑制实验探讨自噬调控机制;通过细胞周期分析明确增殖抑制特征。
研究结果
酚类成分表征
研究人员首先通过高效液相色谱等技术对OPE的化学成分进行系统分析,发现其中富含多种酚类化合物,为后续机制研究提供了物质基础。
代谢应激诱导
在HT-29结肠癌细胞中,OPE处理导致细胞内ATP水平显著下降约40%,同时激活能量感受器AMPK。这种代谢应激状态提示OPE可能通过干扰细胞能量代谢抑制癌细胞增殖。
自噬流紊乱
研究表明OPE处理破坏了自噬流(autophagic flux)的动态平衡,即自噬体形成与降解过程的协调性受损。这种紊乱可能导致细胞内受损组分累积,加剧代谢危机。
G1期细胞周期阻滞
值得注意的是,OPE诱导的增殖抑制主要表现为G1期细胞周期阻滞,而非细胞凋亡(apoptosis)。这种细胞静止(cytostatic)效应提示OPE可能通过阻止细胞进入分裂周期而非直接杀伤细胞发挥作用。
自噬的细胞保护作用
当使用自噬抑制剂氯喹与OPE联合处理时,抗增殖效果增强约30%。这一发现证明在OPE应激条件下,自噬扮演细胞保护角色,抑制自噬可协同增强OPE的抗癌效能。
研究结论与意义
本研究系统阐明了工业大麻籽油极性提取物通过诱导代谢应激、激活AMPK通路并扰乱自噬稳态,最终导致结肠癌细胞周期阻滞的作用机制。特别重要的是,研究揭示了自噬在OPE应激条件下的保护性角色,为OPE与自噬抑制剂的联合疗法提供了理论依据。这些发现不仅拓展了对工业大麻非精神活性成分抗癌机制的认识,更为开发新型植物源、非精神性抗癌策略提供了实验依据,具有重要的转化医学价值。
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