本研究由西南大学资源昆虫国家重点实验室的Xin Hu、Hongbo Chang、Yan Guo等作者团队完成，并于2025年4月发表在期刊*Phytomedicine*上（DOI:10.1016/j.phymed.2025.156789）。论文题为《Mori Folium乙醇提取物通过抑制AKT/GSK3β/NRF2轴诱导铁死亡（ferroptosis）并抑制胃癌进展》，聚焦传统中药桑叶（Mori Folium）的抗胃癌机制探索。

学术背景

胃癌（GC）是全球发病率第五、死亡率第四的恶性肿瘤，东亚地区尤为高发。尽管治疗手段不断进步，晚期患者预后仍不理想。铁死亡是一种铁依赖性脂质过氧化驱动的程序性细胞死亡方式，近年研究发现其诱导可抑制肿瘤生长并增强放化疗敏感性。PI3K/AKT信号通路在多种癌症中异常激活，与肿瘤进展和耐药性密切相关，而该通路的抑制可能通过调控GPX4、SLC7A11等关键蛋白促进铁死亡。桑叶作为传统中药，已知具有抗炎、免疫调节等作用，但其抗癌机制尚未明确。本研究旨在揭示桑叶乙醇提取物（MFEE）的抗胃癌作用及其分子机制。

研究流程与方法

研究分为七个主要环节：

1. 体外抗肿瘤活性评估

   • 使用人胃癌细胞系HGC27和AZ521，通过CCK-8法检测MFEE对细胞活力的剂量依赖性抑制（0-90 μg/mL）。
     
   • 克隆形成实验、软琼脂实验评估长期抑制作用；EdU掺入实验检测DNA复制抑制；流式细胞术分析细胞周期阻滞（G1期）。
     
   • 划痕实验和Transwell实验验证迁移侵袭能力，Western blot检测上皮-间质转化（EMT）标志物（N-cadherin、MMP-7/9）表达。
     

2. 铁死亡诱导机制验证

   • 通过FerroOrange探针检测细胞内Fe²⁺积累；测定丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）和活性氧（ROS）水平。
     
   • 线粒体膜电位检测（MitoTracker Red）和透射电镜（TEM）观察线粒体形态变化。
     
   • 使用铁死亡抑制剂Ferrostatin-1验证死亡模式，Western blot分析铁死亡相关蛋白（GPX4、SLC7A11）表达。
     

3. MFEE成分分析

   • 采用超高效液相色谱-电喷雾串联质谱（UPLC-ESI-MS/MS）鉴定1596种化合物，筛选出35种生物活性成分（以黄酮类为主，占51.4%）。
     
   • 毒性预测（ProTox-II）显示这些成分无显著肝毒性或细胞毒性。
     

4. 网络药理学与分子对接

   • 构建化合物-靶点网络，发现核心靶点TP53、AKT1、HSP90AB1等。KEGG富集分析显示PI3K/AKT通路显著富集。
     
   • 分子对接表明，活性成分槲皮素（luteolin）与AKT1结合能最低（-6.4 kcal/mol），鞣花酸（ellagic acid）与HSP90AB1结合最强（-10.1 kcal/mol）。
     

5. 信号通路验证

   • Western blot证实MFEE抑制AKT/GSK3β磷酸化，下调NRF2表达。通过AKT激活剂SC79逆转实验，证明MFEE通过AKT/GSK3β/NRF2轴诱导铁死亡。
     

6. 体内实验

   • 建立HGC27细胞裸鼠移植瘤模型，MFEE（500/1000 mg/kg）显著抑制肿瘤体积和重量（p<0.01），且无显著毒性（脏器病理学及ALT/AST检测）。
     
   • 免疫组化（IHC）显示Ki67和GPX4表达下调。
     

7. 化疗增敏研究

   • MFEE与顺铂联用协同抑制细胞活力（CCK-8），进一步降低GPX4/SLC7A11表达并升高MDA水平（p<0.001）。动物实验证实联合治疗增强抑瘤效果。
     

主要结果

1. 抗增殖与周期阻滞：MFEE剂量依赖性抑制胃癌细胞增殖（IC50≈60 μg/mL），诱导G1期阻滞，下调CDK2/6、cyclin E2表达。
   
2. 铁死亡诱导：Fe²⁺积累、ROS升高（2.5倍）、GSH耗竭（下降60%），线粒体嵴减少，GPX4/SLC7A11表达下调。
   
3. 机制阐明：MFEE通过抑制HSP90/AKT/GSK3β轴，阻断NRF2介导的抗氧化防御，促进脂质过氧化。
   
4. 化疗增敏：MFEE使顺铂的IC50降低40%，联合治疗组肿瘤重量减少55%（p<0.001）。
   

结论与价值

本研究首次揭示桑叶乙醇提取物通过靶向PI3K/AKT/GSK3β/NRF2通路诱导铁死亡，抑制胃癌进展。其科学价值在于：
1. 阐明了传统中药桑叶的抗癌分子机制，为天然药物开发提供依据；
2. 提出铁死亡诱导与化疗联用的新策略，尤其对顺铂耐药患者具有潜在应用价值；
3. 发现的活性成分（如槲皮素、鞣花酸）可作为先导化合物进一步优化。

研究亮点

1. 多维度机制验证：从细胞、分子到动物模型，结合网络药理学与实验验证，系统解析MFEE作用机制。
   
2. 技术创新：采用CETSA（cellular thermal shift assay）和DARTS（drug affinity-responsive target stability）技术直接验证MFEE与靶蛋白结合。
   
3. 转化意义：MFEE低毒且增强化疗敏感性，具备临床转化潜力。
   

其他价值

研究还发现MFEE可能通过调节免疫微环境增强疗效（如促进CD8⁺ T细胞浸润），这为后续免疫联合治疗研究提供了方向。