揭晓新疗法！痛泻要方竟可有效遏制肠癌发展！
2024年11月6日
溃疡性结肠炎（UC）是一种以结肠和直肠慢性炎症为特征的疾病。该病通常需要长期治疗，且易复发，被世界卫生组织认定为难以治愈的疾病。UC持续40年后，与结肠炎相关的结直肠癌（CAC）累积风险可能高达40%。早期采用氨基水杨酸盐、免疫抑制剂和生物制剂进行干预，可能有助于延缓CAC的进展。然而，这些治疗策略的效果仍存在争议。此外，有证据显示长期使用免疫抑制剂可能对炎症性肠病（IBD）患者的恶性肿瘤风险产生影响。目前，尚无公认的长期治疗方案针对与UC相关的癌变。痛泻要方（TXYF）乃古籍中所载之方剂，对UC患者具有显著的临床疗效。该方剂通过调节TGF-β/SMAD4及WNT/β-连环蛋白信号通路，能够延缓结肠癌变（CAC）的进程。研究指出，TXYF通过激活T细胞及强化抗肿瘤免疫反应，有助于抑制结直肠肿瘤的增殖。基于此类研究发现，TXYF可能具有抑制CAC形成与发展的潜力。尽管如此，鉴于当前研究尚不充分，其潜在的作用机制尚需进一步深入探究。
日前，一篇名为“Tong-Xie-Yao-Fang induces mitophagy in colonic epithelial cells to inhibit colitis-associated colorectal cancer”的文章评估了TXYF在UC相关癌症中的治疗作用。
图1 论文首页
TXYF抑制小鼠CAC肿瘤发生
研究显示，模型组小鼠存活率最低，高剂量TXYF组与对照组在整个实验期间均保持存活（图2B）。各组小鼠的体重随时间推移呈现增长趋势。然而，在暴露于DSS后，它们的体重出现下降，饮水后逐渐恢复；从第8天起，模型组小鼠体重增长明显慢于其他组，而高剂量TXYF组小鼠体重增长显著高于其他处理组（图2C）。所有接受AOM/DSS处理的小鼠均出现结肠肿瘤。图2D展示了小鼠结肠肿瘤的形成情况，高剂量TXYF组观察到的肿瘤体积更小、数量更少（图2E）。图2F则展示了结肠组织病理学情况。TXYF和柳氮磺胺吡啶处理促进了损伤后的结肠修复，并有效抑制了肿瘤的发展。这表明TXYF以剂量依赖的方式降低了小鼠的CAC。图2 TXYF在CAC小鼠模型中抑制肿瘤发生
TXYF可预防CAC中的肿瘤增殖和上皮间质转化（EMT）
研究中使用的AOM/DSS小鼠模型揭示了结肠黏膜中E-钙粘蛋白表达的减少以及间充质细胞标志物水平的升高。此外，细胞增殖指标Ki-67的表达有所增加，而位于第10号染色体上的肿瘤抑制磷酸酶和张力蛋白同源物（PTEN）的表达显著下降。然而，TXYF处理能够逆转这些异常变化。在AOM/DSS小鼠模型中，TXYF能够抑制EMT的进程和细胞增殖，同时促进PTEN的表达，其效果与柳氮磺胺吡啶相当（图3A-C）。CCK8和细胞集落形成试验表明，TXYF显著抑制了LPS诱导的HT29和NCM460细胞增殖（图3D-E）。研究还评估了在使用TXYF处理的血清中细胞凋亡调节蛋白的水平。结果显示，LPS诱导的HT29和NCM460细胞中Bax蛋白显著减少，而Bcl2蛋白显著增加，TXYF能够逆转这些效应（图3F）。与这些发现相一致，流式细胞术证实TXYF增加了LPS诱导的结肠细胞凋亡水平，并阻滞了细胞周期（图3G-H）。综上所述，TXYF在炎症期间能够阻止结肠细胞的生长并促进其凋亡。此外，TXYF处理后，EMT的进程受到抑制，CAC模型中的肿瘤抑制基因PTEN被激活，表明TXYF具有抑制CAC进展的潜力。图3 TXYF抑制CAC的增殖和EMT
TXYF诱导CAC细胞自噬
为探究TXYF在自噬过程中的潜在作用，研究着重分析了LC3I向LC3II的转化过程。CAC小鼠模型中，LC3II与LC3I的比率下降，这暗示了自噬活动的受抑，而TXYF的介入则能逆转这一抑制现象。继而，研究对PINK1和Parkin蛋白的表达进行了检测。PINK1能够促使Parkin向线粒体转移并激活，进而进一步促进线粒体自噬。经TXYF处理的CAC小鼠结肠黏膜蛋白印迹分析揭示，PINK1和Parkin的表达得到增强，这表明TXYF激活了PINK1/Parkin信号通路（图4A）。随后，研究采用含有TXYF的血清处理HT29细胞24小时，以评估TXYF对结肠癌细胞线粒体功能的影响。透射电子显微镜图像显示，TXYF处理组的线粒体相较于对照组略有膨胀，并且周围聚集了更多的自噬溶酶体（图4B）。此外，通过免疫荧光技术分析线粒体标记物（Tom20）与自噬标记物（LC3）的共定位情况，发现TXYF处理后，两种标记物的重叠信号增强，这表明自噬活动被激活（图4C）。TXYF显著促进了结肠癌细胞中ROS的产生（图4D）。在TXYF处理的线粒体组分中，PINK1、Parkin、optineurin（OPTN）和LC3II的蛋白水平均有所上升，这表明在HT29细胞的有丝分裂过程中，PINK1/Parkin通路被激活（图4E）。综上所述，这些结果揭示了TXYF在CAC小鼠模型和结肠癌细胞中诱导了线粒体自噬的发生。图4 TXYF诱导CAC的有丝分裂
TXYF通过诱导结肠癌细胞自噬抑制肿瘤进展
研究采用溶酶体抑制剂氯喹（CQ）和PINK1小干扰RNA（siRNA）处理HT29细胞，以探究TXYF在有丝分裂过程中的吞噬作用。结果表明，经CQ处理后，TXYF促进PINK1、Parkin和PTEN表达的能力有所下降。此外，CQ亦削弱了TXYF对EMT的抑制效应。这些发现揭示了TXYF通过促进自噬过程来抑制EMT并激活PTEN表达。TXYF在CQ处理的HT29细胞中促进了LC3II的表达，这表明TXYF增强了自噬通量，而非抑制自噬的晚期成熟或退化过程（图5A）。正如所预期的，HT29细胞中的PINK1 siRNA抑制了TXYF对Parkin的影响。TXYF对EMT的抑制作用以及其在细胞内对PTEN表达的促进作用因PINK1基因敲除而减弱，这表明TXYF通过PINK1/Parkin信号通路抑制EMT和肿瘤进展（图5B）。由此可见，TXYF在有丝分裂过程中通过激活PINK1/Parkin信号通路来抑制肿瘤进展。图5 TXYF通过诱导HT29细胞的有丝分裂来抑制肿瘤进展
TXYF通过诱导CAC小鼠的有丝分裂抑制肿瘤进展
CQ被用于探究TXYF在CAC小鼠模型中的潜在作用机制。实验结果显示，接受TXYF和CQ联合处理的小鼠存活率低于仅接受TXYF处理的小鼠，尽管如此，各实验组之间的存活率差异在统计学上并不显著（图6A）。治疗后期，TXYF对小鼠体重具有一定的保护效果，而CQ则表现出降低体重的作用（图6B）。各组小鼠的结肠状况如图6C所示。CQ显著抑制了TXYF诱导的有丝分裂活动。进一步地，CQ处理后，TXYF在CAC小鼠模型中对EMT和PTEN表达的改善作用受到抑制（图6D），这一现象与线粒体自噬的抑制密切相关。这些研究结果支持了TXYF通过促进自噬作用来抑制CAC小鼠肿瘤进展的机制。![图片]()
图6 TXYF通过诱导CAC小鼠的有丝分裂抑制肿瘤进展
结论
综上所述，TXYF对CAC小鼠模型肿瘤生长具有抑制作用，揭示了TXYF通过促进线粒体吞噬作用抑制CAC的潜在机制，为预防CAC提供了新的策略。Xu Z, Zhao G, Zhang L, Qiao C, Wang H, Wei H, Liu R, Liu P, Zhang Y, Zhu W, You W. Tong-Xie-Yao-Fang induces mitophagy in colonic epithelial cells to inhibit colitis-associated colorectal cancer. J Ethnopharmacol. 2024 Nov 15;334:118541. doi: 10.1016/j.jep.2024.118541
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