蒲公英（Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.）提取物通过NCOA4介导的铁蛋白吞噬作用诱导铁死亡（ferroptosis），从而抑制三阴性乳腺癌的生长

《Journal of Ethnopharmacology》：Dandelion ( Taraxacum mongolicum Hand. -Mazz.) extract inhibits triple-negative breast cancer by inducing ferroptosis via NCOA4-mediated ferritinophagy

三阴性乳腺癌（TNBC）治疗研究显示蒲公英提取物通过NCOA4-FTH1轴介导的 ferritinophagy 诱导铁死亡选择性抑制肿瘤细胞，并伴随Fe2?积累、脂质过氧化及线粒体功能障碍，且不损伤正常乳腺上皮细胞。

　　

郭正旺|郝慧峰|邓欣欣|焦雅娜|董斌|薛东|韩书岩

北京大学生物医学基础科学学院中西医结合系，中国北京100191

摘要：

民族药理学相关性

三阴性乳腺癌（TNBC）的临床预后较差，并且对传统治疗方法具有抗性。铁死亡（Ferroptosis）是一种潜在的治疗策略。尽管蒲公英提取物已被证明对TNBC具有抗肿瘤作用，但其调节铁死亡的作用尚未明确。

研究目的

本研究旨在探讨蒲公英提取物通过诱导铁死亡来抑制TNBC的作用和机制。

材料与方法

细胞活力和细胞死亡分别通过CCK-8检测和PI/Hoechst 33342双染色法进行检测。蛋白质组学分析用于确定蒲公英提取物诱导细胞死亡的机制。铁死亡通过测量关键特征来评估，包括Fe²⁺积累、脂质过氧化、线粒体功能障碍和超微结构变化。通过靶向干扰和随后的生物分子分析验证了这些机制。

结果

蒲公英提取物选择性地诱导TNBC细胞死亡，而不影响正常的MCF-10A细胞。蛋白质组学和实验证据表明，蒲公英提取物在TNBC细胞中诱导铁死亡，其特征是Fe²⁺、ROS、脂质过氧化和MDA水平升高以及线粒体功能障碍。重要的是，铁死亡抑制剂减弱了蒲公英提取物对TNBC细胞活力的抑制作用，证实铁死亡是主要的细胞死亡机制。机制研究表明，蒲公英提取物通过NCOA4介导的铁蛋白吞噬作用在体外和体内均促进了TNBC细胞的铁死亡。

结论

本研究证明，蒲公英提取物通过调节NCOA4-FTH1轴介导的铁蛋白吞噬作用，在体外和体内均诱导TNBC细胞的铁死亡，从而为TNBC的治疗提供了新的策略。

引言

高复发率和不良预后是TNBC的典型临床特征（Roberto A Leon-Ferre, 2023; Ziqi Chen, 2025）。目前TNBC的治疗主要依赖于化疗，但其对患者生存的影响仍然有限（Shuangli Zhu, 2023）。因此，探索有效且副作用最小的新抗TNBC药物至关重要。值得注意的是，TNBC细胞特别容易发生铁死亡（Fan Yang, 2023）。这种敏感性源于TNBC细胞特有的代谢特征，包括不稳定的铁池（Nandini Verma, 2020; Sebastian Doll, 2017）。铁死亡是一种独特的调控性细胞死亡类型，其机制与自噬、凋亡和坏死不同（Qian Zhou, 2024）。铁死亡的标志是铁依赖性的脂质过氧化，其执行过程涉及复杂的调控网络，包括脂质代谢重编程、抗氧化防御系统、铁稳态调节和相互连接的信号级联（Scott J. Dixon, 2012; Yaru Wang, 2023）。谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）是一种关键的抗氧化酶，它利用谷胱甘肽清除脂质过氧化物，从而抑制铁死亡并保护细胞膜。脂质过氧化的产物丙二醛（MDA）会加剧氧化损伤和凋亡信号传导，是细胞死亡的经典标志物（Xie et al., 2025; Zhou et al., 2025）。病理上积累在细胞膜上的脂质过氧化物最终会引发这种致命的细胞过程（Guang Lei, 2022; Scott J Dixon, 2024）。

铁死亡已成为TNBC的一种创新且有前景的治疗靶点。其治疗潜力正在通过多种方法进行研究，包括化疗、放疗、免疫疗法、纳米疗法和天然产物疗法（Wang et al., 2023）。目前，包括实验化合物（erastin, RSL3）、批准的药物（索拉非尼、柳氮磺吡啶、他汀类药物、青蒿素）和电离辐射在内的多种诱导剂已被证明可以通过触发铁死亡来抑制肿瘤（Li et al., 2023）。天然产物是癌症治疗的重要化合物来源（Newman and Cragg, 2016; Zhang et al., 2024）。特别是传统中药（TCM）中的天然产物，由于其多靶点作用、低毒性和对癌细胞的选择性作用而成为有前景的抗癌剂（Nie et al., 2024; Xiaoyi Zhang 2021），一些中药衍生物已被开发成治疗药物（Khan et al., 2024）。最近的机制研究表明，水飞蓟素通过NCOA4介导的铁蛋白吞噬作用诱导TNBC的铁死亡（Huang et al., 2024）。奥农宁（Ononin）在体外和体内均通过触发铁死亡来抑制TNBC（Gong et al., 2024）。因此，从中药中筛选铁死亡诱导剂为开发新的TNBC治疗方法提供了重要方向。

蒲公英是一种属于菊科Taraxacum属的草本植物，被广泛认为是治疗乳腺癌的经典药物（Maria-Virginia Tanasa (Acretei), 2025; Qingzi Yan, 2024）。蒲公英提取物含有多种化合物，如黄酮类、酚酸和多糖，具有多种药理作用，包括抗炎、抗癌和增强免疫的作用（Jianhao Wu, 2024; Xiaocui Zhuang, 2024）。蒲公英提取物在多种癌症中表现出广泛的抗肿瘤活性。它可以诱导神经母细胞瘤的凋亡并抑制其转移，并与槲寄生化合物具有协同作用（K. Menke, 2018）。在食管癌中，蒲公英提取物通过PI3K/Akt和Ras/Raf/ERK通路抑制恶性进展（Xiaofang Duan, 2021）。它还通过激活AMPK（Gauhar Rehman, 2017）、抗血管生成（Feng Ren, 2020）和免疫调节（Feng Ren, 2019）来抑制肝癌。分离出的蒲公英化合物在肺癌和乳腺癌中靶向PI3K/AKT/STAT3和ERK/Slug信号通路（Qin Chen, 2020; Yu-ting Xia, 2023）。然而，蒲公英提取物是否在TNBC中诱导铁死亡及其潜在机制尚不清楚。

目前，铁死亡主要是通过抑制关键抗氧化系统、调节铁和脂质代谢或与其他疗法结合来诱导的（Qian Zhou, 2024）。我们的结果表明，蒲公英提取物主要通过NCOA4-FTH1轴干扰铁代谢来诱导TNBC的铁死亡。重要的是，蒲公英提取物对正常乳腺上皮细胞没有显著影响，表明其具有良好的选择性和安全性。这些发现表明，蒲公英提取物作为诱导TNBC铁死亡的治疗剂具有潜力。

化学品

Ferrostatin-1（Fer-1, HY-100579）和木犀草素（HY-N0162）从MedChemExpress（中国上海）购买。槲皮素（Q111274）从Aladdin（中国上海）获得，甲磺酸去铁胺（DFO, Item:14595）从Cayman Chemical（美国密歇根州安娜堡）采购。

细胞系

TNBC细胞系来自ATCC（美国类型培养收集中心），MCF-10A细胞系来自北京协和医学院细胞库。

蒲公英提取物诱导TNBC细胞死亡

首先使用CCK-8检测评估蒲公英提取物（DE）对TNBC细胞和MCF-10A细胞活力的影响。结果表明，DE降低了TNBC细胞的活力，而对正常乳腺上皮细胞的活力没有显著影响（图1 A-C）。然后使用PI/Hoechst 33342双染色法研究DE诱导的TNBC细胞死亡。有趣的是，结果显示DE在TNBC细胞中诱导了强烈的细胞死亡，40 μg/mL的剂量导致细胞死亡显著增加

讨论

TNBC的典型特征是预后不良（Ziqi Chen, 2025）。本研究揭示，蒲公英提取物通过触发铁死亡来抑制TNBC细胞的活力，对正常乳腺上皮细胞的影响很小。利用蛋白质组学分析、TEM实验和细胞实验表明，蒲公英提取物通过NCOA4-FTH1轴介导的铁蛋白吞噬作用在TNBC细胞中诱导铁死亡。体内实验结果也证实了这一发现。

结论

本研究表明，蒲公英提取物通过调节NCOA4-FTH1轴介导的铁蛋白吞噬作用在TNBC中诱导铁死亡，但对正常乳腺上皮细胞没有显著影响。这些发现揭示了蒲公英提取物诱导铁死亡的新机制，并为其潜在的临床应用提供了理论基础。

作者贡献声明

董斌：方法学。薛东：写作 – 审稿与编辑、监督、项目管理。韩书岩：写作 – 审稿与编辑、监督、项目管理、资金获取。邓欣欣：数据管理。焦雅娜：方法学、数据管理。郭正旺：写作 – 原稿撰写、可视化、验证、研究、数据管理。郝慧峰：写作 – 审稿与编辑、可视化、验证、数据管理

未引用参考文献

Borong Zhou et al., 2020; Changfeng Li et al., 2021; Chien-Jung Lin et al., 2022; Daolin Tang et al., 2021; Fan Yang et al., 2023; Feng Ren et al., 2019; Feng Ren et al., 2020; Gauhar Rehman et al., 2017; Guang Lei and Gan, 2022; Jianhao Wu et al., 2024; Jie Li et al., 2020; Jiewen Wang et al., 2023; Menke et al., 2018; Tanasa et al., 2025; Minghui Gao et al., 2019; Nandini Verma et al., 2020; Ovadje et al., 2011; Qian Zhou et al., 2024; Qin Chen and Chengji, 2020; Qingzi Yan et al., 2024;

伦理声明

本研究中进行的动物实验经过了严格的评估流程，包括在北京大学癌症医院实验动物伦理委员会的监管下获得正式批准。

声明

作者声明没有利益冲突。

数据可用性

数据可应要求提供。

资金来源

本研究由国家自然科学基金资助（82074062）。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。