国际刊物Frontiers in Pharmacology发表武当特色中药研究湖北省重点实验室汪选斌教授团队一项新成果。该课题发现何首乌中主要蒽醌类有效成分大黄素可以通过抑制肝癌细胞的脂代谢关键转录因子SREBP1而阻止肝癌细胞的脂肪合成和去饱和化,进而诱导肝癌细胞内源性凋亡(Yang N,et al. Emodin Induced SREBP1-Dependent and SREBP1-Independent Apoptosis in Hepatocel-lular Carcinoma Cells. Front Pharmacol, 2019, 10: 709.)。该杂志为中科院分区大类医学2区,小类药学与药理学2区。IF4.025.
肝癌的脂代谢是肝癌能量供应的重要途径。蓼科植物何首乌Polygonum multiflorum Thunb. 是常见补益类中药。何首乌在武当中药中多有记载。唐朝李翱在《何首乌传》中记载了有位叫何首乌的人,祖上信奉道教,“生而阉弱,年五十八,无妻子,常慕道术,随师在山”,偶然得药用之,不仅所有疾病皆无,头发还变黑,祖孙寿命皆过百,后人便以其孙之名把这种藤能“夜交”的药叫何首乌。《中国药典》载何首乌(Polygoni Multiflori Radix)有解毒、消痈、截疟、润肠通便之功效,制首乌(Polygoni Multiflori Radix Praparata)可补肝肾,益精血,乌须发,强筋骨,化浊降脂。但何首乌的降脂作用是否与抗肝癌脂代谢相关,尚未见相关报道。
汪选斌教授团队前期实验发现,制何首乌醇提液可通过降脂而诱导肝癌细胞凋亡(Li H,et al. Zhiheshouwu ethanol extract induces intrinsic apoptosis and reduce sunsaturated fatty acids via SREBP1 pathway in hepatocellular carcinoma cells.Food Chem Toxicol, 2018, 119: 169-175)。何首乌中6种蒽醌类化合物对肝癌细胞的抑制作用顺序大小依次为:大黄素、大黄酸、芦荟大黄素、大黄素甲醚和大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黄酚。对脂代谢重要因子SREBP1的mRNA和蛋白表达有抑制作用的是大黄素、大黄酸和大黄素甲醚(杨念,等.基于SREBP1的制何首乌抗肝癌脂代谢蒽醌类活性成分的筛选. 湖北医药学院学报, 2018,37: 156-160)。但大黄素对肝癌细胞脂代谢的抑制作用与机制到底如何不得而知。
因此,课题组选用大黄素为代表,以研究何首乌降脂抗肝癌活性及其作用机制。
他们首先检测了大黄素对肝癌细胞凋亡的影响,发现能够降低细胞的膜电位,诱导Caspase 依赖的和非依赖的内源性细胞凋亡。发现大黄素可以使TG、TC合成减少,并减少了硬脂酸和棕榈酸的去饱和化,同时发现大黄素使肝癌细胞的脂肪酸合成酶ACLY、ACACA、FASN以及去饱和化酶SCD1表达减少,同时SREBP1也受到抑制。此结果与课题组前期制何首乌醇提物对肝癌细胞的抑制机制一致,提示制何首乌醇提物中主要降脂抗癌活性物质为大黄素。课题组又建立了SREBP1过表达(SREBP1-OE)和敲除(SREBP1-KO)细胞株,与大黄素作用进行对照,发现有趣的是,大黄素对肿瘤细胞的凋亡作用和对脂代谢的抑制作用虽然与SREBP1敲除的结果类似,但大黄素的凋亡诱导作用强度远远大于SREBP1 敲除的结果。提示大黄素是存在SREBP1非依赖的诱导内源性凋亡途径。推测大黄素可能同时激活了内源性和外源性凋亡途径,其中内源性凋亡途径与抑制脂代谢有关。
该研究第一作者为2015级硕士研究生杨念,通讯作者为汪选斌教授和曹风军主任医师。属权单位为湖北医药学院附属人民医院及武当特色中药研究湖北省重点实验室。
原论文网络链接:
PubMed:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31297058/?from_single_result=Emodin+Induced+SREBP1-Dependent+and+SREBP1-Independent+Apoptosis+in+Hepatocellular+Carcinoma+Cells&expanded_search_query=Emodin+Induced+SREBP1-Dependent+and+SREBP1-Independent+Apoptosis+in+Hepatocellular+Carcinoma+Cells
FrontPharmacol:
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2019.00709/full

图1 大黄素通过脂代谢关键转录因子SREBP1而抑制肝癌细胞脂代谢机制假说图。

图2 汪选斌团队野外采集武当中药标本。后排左二为第一作者杨念。