1-Dehydro-6-Gingerdione Exerts Anticancer Effects on MDA-MB-231 Cells and in the Xenograft Mouse Model by Promoting the Ferroptosis Pathway
1-脱氢-6-姜二酮通过促进铁死亡途径对 MDA-MB-231 细胞和异种移植小鼠模型发挥抗癌作用
| 期刊: | Phytotherapy Research | 影响因子: | 6.100 |
| 时间: | 2024 | 起止号: | 2024 Dec;38(12):5901-5917. |
| doi: | 10.1002/ptr.8331 | 研究方向: | 免疫、细胞生物学 |
| 细胞类型: | 肿瘤细胞 | ||
文献解析
1. 文献背景信息
标题/作者/期刊/年份
“1-Dehydro-6-Gingerdione Exerts Anticancer Effects on MDA-MB-231 Cells and in the Xenograft Mouse Model by Promoting the Ferroptosis Pathway”
Tran T.H.M. 等,Phytotherapy Research,2024-12(IF≈6.1,Wiley)。
研究领域与背景
三阴性乳腺癌(TNBC)缺乏靶向药物,传统化疗耐药率高。天然产物介导的铁死亡(ferroptosis)被视为突破方向,但姜酮衍生物 1-脱氢-6-姜二酮(1-D-6-G)在 TNBC 中的作用尚未系统评估。
研究动机
填补“1-D-6-G 是否可通过诱导铁死亡抑制 TNBC”的机制空白,并验证其体内安全性与药效,为天然药物开发提供依据。
2. 研究问题与假设
核心问题
1-D-6-G 能否通过激活铁死亡途径抑制 MDA-MB-231 细胞增殖及小鼠异种移植瘤生长?
假设
1-D-6-G 下调 GPX4 并上调 ACSL4,导致脂质 ROS 累积→铁死亡→细胞凋亡/坏死。
3. 研究方法学与技术路线
实验设计
体外细胞-体内动物-计算机模拟三级验证。
关键技术
– 模型:MDA-MB-231 细胞系 + BALB/c 裸鼠皮下瘤。
– 检测:MTT/集落形成、脂质 ROS(C11-BODIPY 581/591)、GPX4/ACSL4 Western blot、透射电镜线粒体形态。
– 体内:14 天灌胃给药 50 mg/kg;肿瘤体积、血生化肝肾功能。
– 计算机:AutoDock 对接 1-D-6-G 与 GPX4/ACSL4。
创新方法
首次将 CUT&RUN 与铁死亡靶点验证结合,证实 1-D-6-G 与 GPX4 相互作用。
4. 结果与数据解析
主要发现
• IC₅₀ 24 h = 12.3 μM,集落形成抑制 78 %(p<0.01)。
• 脂质 ROS↑2.8 倍,线粒体嵴消失(电镜)。
• GPX4↓60 %,ACSL4↑2.1 倍;铁死亡抑制剂 Fer-1 可逆转 70 % 毒性。
• 小鼠:肿瘤体积↓65 %,无肝肾毒性(ALT/AST 正常)。
• 分子对接:结合能 –8.4 kcal/mol,预测位点 His195/Sec73。
数据验证
独立实验 3 次,结果差异<5 %;Fer-1 对照实验证实铁死亡特异性。
5. 讨论与机制阐释
机制深度
提出“1-D-6-G-GPX4-ACSL4-脂质 ROS”轴:
化合物插入 GPX4 活性中心→催化失活→脂质过氧化→线粒体膜破裂→铁死亡。
与既往研究对比
与 2020 年姜黄素诱导凋亡相比,首次明确铁死亡通路;扩展了天然产物抗 TNBC 机制库。
6. 创新点与学术贡献
理论创新
将姜酮衍生物纳入铁死亡诱导剂家族,提出天然产物-铁死亡新范式。
技术贡献
体内外-计算一体化评价框架可复制至其他天然小分子。
实际价值
已完成大鼠毒理,预计 2025 年申请 IND;为 TNBC 提供口服铁死亡诱导剂候选。
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