Li-人参粉末通过调节泛素-蛋白酶体途径和减轻炎症缓解小鼠癌症恶病质

《Journal of Ginseng Research》:Li-Ginseng powder alleviates cancer cachexia in mice by regulating the ubiquitin-proteasome pathway and reducing inflammation

【字体: 时间:2026年05月10日 来源:Journal of Ginseng Research 5.6

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  背景:癌症恶病质(CC)是一种衰弱综合征,表现为持续的体重减轻和骨骼肌萎缩,严重损害患者的健康和生活质量,目前尚无获批的治疗方法。罕见人参皂苷如Rh2、Rg5、Rk1和Rh4已被报道可调节核因子κB(NF-κB)和信号转导与转录激活因子3(STAT3)活性,并

  
背景:癌症恶病质(CC)是一种衰弱综合征,表现为持续的体重减轻和骨骼肌萎缩,严重损害患者的健康和生活质量,目前尚无获批的治疗方法。罕见人参皂苷如Rh2、Rg5、Rk1和Rh4已被报道可调节核因子κB(NF-κB)和信号转导与转录激活因子3(STAT3)活性,并减轻CC进展中涉及的炎症信号通路。Li-人参粉末(LGP)是一种经过特殊加工的人参产品,富含罕见人参皂苷(包括Rk1、Rk3、Rh4、Rg3和Rg5),是CC的潜在治疗候选药物。 方法:在BALB/c小鼠CC模型和小鼠成肌细胞C2C12细胞的CC细胞模型中评估LGP的抗恶病质效果。通过体重、骨骼肌萎缩和组织病理学分析评估体内效果。应用网络药理学预测关键调控通路,并通过Western印迹、免疫组织化学和酶联免疫吸附试验进行机制验证。 结果:LGP治疗显著减轻了CC小鼠的体重减轻和骨骼肌萎缩。机制上,LGP抑制了腓肠肌中泛素-蛋白酶体途径(UPP)的活化,并降低了全身和局部的炎症反应。网络药理学分析确定了NF-κB和STAT3信号通路是LGP的主要靶点,在肌肉组织和C2C12细胞中进一步证实了这一点。在体外实验中,LGP缓解了肌管萎缩,并抑制了UPP、NF-κB和STAT3的活化。 结论:这些发现表明,LGP通过调节肌肉蛋白水解和炎症相关信号通路对CC发挥保护作用,突显了其作为基于人参的治疗策略在CC中的潜力。
论文解读文章
研究背景与目的
癌症恶病质(CC)是一种复杂的多因素综合征,以进行性肌肉消耗和体重减轻为特征,超过50%的癌症患者受其影响,并与高死亡率相关。其发病机制涉及系统性炎症、肌肉蛋白降解通路(如泛素-蛋白酶体途径,UPP)的异常激活,以及核因子κB(NF-κB)和信号转导与转录激活因子3(STAT3)等关键转录因子的调控失调。目前临床上缺乏针对CC的有效治疗药物,常用药物如甲地孕酮主要增加体脂而非骨骼肌质量,疗效有限。人参作为一种传统药用植物,其活性成分人参皂苷显示出潜在的抗CC作用。特别是罕见人参皂苷(如Rk1、Rk3、Rh4、Rg3、Rg5)在加工后的人参产品中含量显著提高,且具有更强的生物活性和生物利用度。本研究旨在探讨富含这些罕见人参皂苷的Li-人参粉末(LGP)对CC的治疗效果及其分子机制,以期为CC提供一种基于人参的新型治疗策略。本论文发表在《Journal of Ginseng Research》上。
主要技术方法概述
研究人员建立了CT26结肠癌细胞诱导的第二代BALB/c小鼠体内CC模型,并利用肿瘤条件培养基(TCM)诱导C2C12小鼠成肌细胞分化形成的肌管,构建体外CC模型。体内实验将小鼠分为模型组、LGP低剂量组(85 mg/kg)、LGP高剂量组(170 mg/kg)、阳性药物(IMP,50 mg/kg)组和对照组,评估了体重、摄食量、肿瘤体积、器官重量及腓肠肌形态学变化。关键技术手段包括:网络药理学分析(通过BATMAN-TCM和PubChem等数据库预测LGP中主要罕见人参皂苷的靶点,并与CC相关疾病靶点进行交集分析,构建蛋白-蛋白互作网络),以及分子生物学实验(如Western印迹检测UPP相关蛋白Fbxo32、Trim63、MyoD及NF-κB/STAT3通路蛋白表达,免疫组织化学染色观察组织蛋白定位,酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血清炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β水平)。
研究结果
3.1. LGP治疗显著改善CC小鼠状况
LGP治疗显著抑制了肿瘤体积增长,增加了体重和摄食量,其中高剂量组效果更明显。此外,LGP减轻了腿部肌肉萎缩,增加了腓肠肌重量,并改善了肌肉纤维完整性。同时,LGP逆转了CC小鼠心脏、肾脏重量减轻和肝脏重量增加的异常器官重量变化。
3.2. LGP在CC小鼠中调节UPP相关蛋白
免疫组化和Western印迹结果显示,在CC模型小鼠腓肠肌中,E3泛素连接酶Fbxo32和Trim63表达显著上调,而LGP治疗显著下调了它们的表达。此外,LGP处理减轻了肌源性分化关键蛋白MyoD的降解。
3.3. LGP具有多个CC潜在靶点
网络药理学分析从LGP中五种主要罕见人参皂苷(Rk1、Rk3、Rh4、Rg3、Rg5)中鉴定出199个独特靶点蛋白,与CC疾病靶点(2891个)取交集得到121个重叠靶点。蛋白-蛋白互作网络分析显示AKT1、TP53、CASP3、STAT3和NF-κB是网络中的关键节点。
3.4. LGP在CC小鼠中调节STAT3、NF-κB和炎症
基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析表明,这些重叠靶点主要富集在激酶结合、蛋白激酶活性、转录因子结合、细胞因子受体结合等分子功能,以及对激素、无机物、脂多糖的反应等生物过程,以及癌症通路、NF-κB信号通路等通路。LGP治疗显著降低了CC小鼠血清中促炎因子TNF-α、IL-6和IL-1β的水平。同时,LGP下调了腓肠肌中NF-κB亚基p65、p-p65、p50、p-p50以及STAT3和p-STAT3的表达和活化。
3.5. LGG在C2C12细胞中缓解肌管萎缩并调节UPP、NF-κB和STAT3信号通路
在体外,LGP的人参皂苷组分(LGG)处理显著改善了TCM诱导的C2C12肌管萎缩。Western印迹结果显示,LGG下调了肌管细胞中Fbxo32、Trim63的表达,上调了MyoD的表达,并抑制了NF-κB(p50, p-p50)和STAT3(STAT3, p-STAT3)的活化。
讨论与结论总结
讨论部分指出,CC作为一种全身性疾病,不仅涉及肌肉萎缩,晚期还伴随心、肾、脾等多器官重量和功能改变。LGP治疗可逆转这些器官重量异常,显示其多功能的治疗潜力。本研究聚焦于LGP中主要罕见人参皂苷作为活性成分,但同时也指出LGP还含有人参多糖、人参肽等其他生物活性成分,其卓越的安全性和强效抗CC作用可能是这些活性物质共同作用的结果。具体各成分在CC进展中的作用机制有待进一步阐明。
结论翻译:这些发现表明,LGP通过调节肌肉蛋白水解和炎症相关信号通路对CC发挥保护作用,突显了其作为基于人参的治疗策略在CC中的潜力。
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