新发现丨灵芝三萜可通过抑制PTP1B表达发挥出强大的抗肿瘤活性

2024-10-31

PTP1B是蛋白酪氨酸磷酸酶1B(Protein Tyrosine Phosphatase 1B)的简称,由PTPN1编码,在人体的各种组织中都有表达。研究发现,PTP1B通过增强Ras/MAPK、PI3K/AKT和Src/FAK等信号通路,发挥促癌因子的作用。PTP1B的过度表达,容易抑制T细胞的增殖及其对肿瘤的杀伤作用,进而促进肿瘤的生长。因此,抑制PTP1B可作为抗肿瘤研究的潜在靶点。


近日,一篇发表在国际权威期刊《ELSEVIER》的研究文献“Lanostane triterpenoids from Ganoderma calidophilum exhibit potent anti-tumor activity by inhibiting PTP1B”详尽地阐述了灵芝三萜(GAA)对PTP1B表达的抑制作用以及对肿瘤细胞的细胞毒性。


灵芝三萜(GAA)

抑制肿瘤细胞增殖、迁移和集落形成


研究人员利用MMT实验、菌落形成试验及Wound-healing motility实验深入探究结果显示,灵芝酸A(GAA)以浓度和时间双重正相关的方式有效抑制了肿瘤细胞的增殖、集落形成,并显著削弱了人宫颈癌细胞C33A和人乳腺癌细胞MDA-MB-231等多种肿瘤细胞的迁移能力。


灵芝三萜(GAA)

诱导肿瘤细胞凋亡


研究人员通过Annexin V-FITC/PI双染色试剂盒对细胞进行识别,发现经灵芝三萜(GAA)处理后人宫颈癌细胞C33A和人乳腺癌细胞MDA-MB-231等多种肿瘤细胞的早期和晚期凋亡均出现明显增加,直接破坏肿瘤细胞。


灵芝三萜(GAA)

特异性抑制PTP1B表达从而抑制肿瘤生长


研究结果显示,灵芝三萜尤其是GAA,对多种肿瘤细胞中的PTP1B表达展现出差异性抑制效果。


为进一步验证灵芝三萜(GAA)对PTP1B的抑制活性,研究人员精心设计了三种PTP1B siRNA(一种用于降低或抑制PTP1B表达的分子工具),观察发现这些siRNA均有效降低了PTP1B的mRNA和蛋白水平,验证了siRNA对PTP1B表达的抑制效果。


其中一种siRNA还显著抑制了PTP1B蛋白的表达和AKT的磷酸化,单独使用时能显著抑制肿瘤细胞的生长。尤其关键的是,siRNA的使用降低了灵芝三萜(GAA)对肿瘤细胞的毒性(因siRNA抑制了PTP1B的过度表达),这强烈暗示PTP1B是灵芝三萜(GAA)的功能靶点。


此外,研究人员开展的外源表达实验,进一步证实了灵芝三萜(GAA)对PTP1B具有选择性。实验结果显示,当研究人员减少使用siRNA去抑制PTP1B的表达时,灵芝三萜(GAA)就会发挥出强烈的PTP1B表达抑制。


灵芝三萜(GAA)

通过抑制AKT和激活p38诱导细胞凋亡


PI3K-AKT信号通路是细胞中一个重要的信号转导途径,它在细胞生存、增殖、代谢以及对抗凋亡过程中发挥着关键作用。其中,AKT(一种激酶)的磷酸化是这一信号通路激活的关键步骤。而研究表明,沉默PTP1B可显著降低AKT的磷酸化水平。因此,GAA作为PTP1B的抑制剂,同时也抑制AKT的磷酸化。


为了进一步阐明GAA对肿瘤细胞的毒性作用是否由PI3K/AKT介导,研究人员分别用AKT激动剂(SC79)和GAA处理肿瘤细胞。结果表明AKT激动剂能够逆转GAA的肿瘤细胞毒性,这证明GAA对肿瘤细胞的毒性作用是通过抑制AKT来实现的。


p38蛋白是MAP激酶家族的重要成员,能调节多种细胞功能,包括应激反应和凋亡。氨基酸分子残基S180和T182的磷酸化被认为是p38蛋白激活的标志。随着GAA浓度的增加,p38蛋白的磷酸化水平显著上调,这表明GAA能够诱导p38活化。


而随着p38蛋白抑制剂(SB203580)的加入,显著促进了GAA处理后的细胞增殖,表明p38蛋白在GAA的肿瘤细胞毒性中起重要作用。

综上所述,灵芝三萜GAA通过抑制PTP1B的表现出强大的抗肿瘤活性。其中GAA被证明通过抑制PTP1B,从而抑制AKT激酶的活性,促进p38的激活,最终抑制肿瘤细胞生长或诱导肿瘤细胞死亡。


参考文献:

Chen C ,Xu R ,Guo C ,et al.Lanostane triterpenoids from Ganoderma calidophilum exhibit potent anti-tumor activity by inhibiting PTP1B.[J].Chemico-biological interactions,2024,403111253.


注:本文旨在介绍科学研究进展,不做治疗方案推荐。