黑蝎毒液通过调控凋亡通路对结直肠癌的抗肿瘤作用研究

《Investigational New Drugs》：Scorpio fuscus venom as a promising anticancer agent against colorectal cancer

本研究针对结直肠癌治疗中高毒性和耐药性等挑战，探索了黑蝎（Scorpio fuscus）毒液（SFV）的治疗潜力。通过体外和体内实验证实，SFV能选择性抑制CRC细胞增殖、迁移并诱导凋亡，显著降低小鼠移植瘤体积（30.69%）和重量（68.25%），其作用与凋亡相关基因（CASP8、BOK等）及通路蛋白（Bax/Bcl-2等）调控密切相关。该发现为开发新型结直肠癌靶向治疗提供了天然药物线索。

在全球癌症负担持续加重的背景下，结直肠癌（CRC）作为发病率第三、死亡率第二的恶性肿瘤，其治疗面临严峻挑战。常规的手术、化疗和放疗虽有一定疗效，但常伴随严重毒副作用，且超过半数患者会出现多药耐药现象。肿瘤微环境的复杂性、信号通路异常以及凋亡逃逸机制进一步加剧了治疗难度。这一困境促使科学家将目光投向天然活性物质，其中蝎毒因其丰富的生物活性成分成为抗癌药物开发的新热点。

为系统评估蝎毒的抗癌潜力，研究团队以黑蝎（Scorpio fuscus）毒液（SFV）为研究对象，通过多维度实验设计展开探索。在技术方法层面，研究采用电刺激法提取毒液后，通过紫外光谱、高效液相色谱（HPLC）和凝胶电泳（SDS-PAGE）进行成分表征；体外实验选用三株人结直肠癌细胞（DLD-1、HT-29、CaCo-2）与正常结肠上皮细胞（CCD-18Co）对比，通过Alamar Blue法检测细胞活性，结合划痕实验、克隆形成实验和流式细胞术评估迁移、增殖与凋亡；分子机制层面采用qRT-PCR和Western blot分析基因/蛋白表达；体内实验通过NOD/SCID小鼠建立原位和皮下移植瘤模型，结合组织病理学和免疫组化验证疗效。

venom characterization

毒液生化表征显示SFV在280纳米处存在典型蛋白吸收峰，电泳图谱呈现10-250 kDa的广泛蛋白分布，其中12-15 kDa低分子量肽段含量丰富。Bicinchoninic acid（BCA）法定量显示蛋白浓度为1.2±0.1 mg/mL，HPLC色谱提示毒液具有高度生化复杂性。

cytotoxicity and functional assays

SFV对CRC细胞展现剂量依赖性毒性，对DLD-1、HT-29和CaCo-2细胞的IC₅₀值分别为14.8、26.4和32.7 μg/mL，而对正常CCD-18Co细胞的IC₅₀超过250 μg/mL，显示显著选择性。功能实验表明SFV处理使细胞迁移能力降低84%，克隆形成减少49%，流式细胞术检测到早期和晚期凋亡细胞比例显著增加。

gene and protein expression analysis

基因表达谱分析发现51个基因出现≥2倍变化，其中CASP8、BOK、BIRC2/3/6等7个基因上调，BAK1和TRAF3下调。Western blot验证了凋亡相关蛋白表达改变，包括Bax上调和Bcl-2下调，提示线粒体凋亡通路激活。

in vivo antitumor effects

小鼠移植瘤实验中，SFV治疗组肿瘤体积和重量分别较对照组减少30.69%和68.25%，病理检查显示治疗组肿瘤坏死区域扩大，核异型性减轻。免疫组化进一步证实SFV能上调促凋亡蛋白Bax和p53，下调抗凋亡蛋白Bcl-2表达。

研究结论表明，SFV通过多靶点作用机制抑制结直肠癌进展：其选择性细胞毒性源于特定肽段对离子通道的调控；凋亡诱导作用与死亡受体通路和线粒体通路协同激活相关；体内实验证实其显著抑制肿瘤生长和转移。讨论部分强调，SFV中钾通道阻滞剂和磷脂酶A₂等成分可能通过干扰整合素信号和核因子κB（NF-κB）通路发挥抗血管生成作用。尽管观察到BIRC家族基因的上调提示可能存在适应性耐药，但整体结果支持SFV作为结直肠癌治疗先导化合物的开发价值。该研究发表于《Investigational New Drugs》，为天然毒素药物化提供了重要理论依据和实践参考。