近年来,具有抗肿瘤作用的海洋衍生功能性食品越来越受到研究者的关注。富含蛋白质的微藻在正常细胞中易于代谢和清除,与癌细胞相比毒性低,因此,其抗癌作用不容忽视。钝顶螺旋藻是微藻中的一种,其特有的绿蓝色。由于其高蛋白含量,它被用作膳食补充剂。旋藻的主要光合色素为藻胆蛋白(PBP),分为藻红蛋白(PE)、藻蓝蛋白(PC)和别藻蓝蛋白(APC)三种类型,藻蓝蛋白不仅可用作膳食营养素、天然染料、荧光标记物,还可作为食品和化妆品中的着色剂。蓝蛋白具有抗衰老,抗炎,抗氧化剂,免疫调节,抗微生物和伤口愈合等多种药理作用属性。近年来的研究表明藻蓝蛋白对不同的肿瘤细胞均有一定的抗肿瘤作用,如乳腺癌、肺癌、食管鳞状细胞癌、结肠癌,藻蓝蛋白抗肿瘤作用的研究主要集中在其调节细胞凋亡、细胞周期或细胞迁移的相关途径上。然而,关于藻蓝蛋白在肿瘤病理机制中对EMT的潜在调节作用的研究较少。
转移是子宫内膜癌侵袭性治疗中的一个主要挑战,因为上皮间质转化(EMT)的复发风险高,预后差,由转化生长因子β(TGFβ)信号通路调节,促进了肿瘤的转移。螺旋藻藻蓝蛋白提取物(SPE)及其纯化产物别藻蓝蛋白(APC)和C-藻蓝蛋白(C-PC)是一种具有抑制肿瘤生长和转移的营养物质。本研究旨在探讨SPE及其纯化产物APC和CPC在体内外抗子宫内膜癌转移的作用。首先以人子宫内膜癌细胞系(HEC-1A和Ishikawa)为体外模型。其次,将转染发光基因的HEC-1A细胞作为异种移植模型植入雌性裸鼠体内。MTT法,Transwell迁移法,免疫印迹法,采用定量实时聚合酶链反应和IVISXRMS分析技术。体外实验结果表明,SPE及其纯化产物APC和C-PC抑制细胞迁移,并通过逆转TGFβ/Smads信号通路改变EMT相关表型的表达。体内实验结果表明,SPE通过调节EMT相关标志物的表达抑制HEC-1a-Luc细胞的转移。总之,SPE及其有效的复合物APC和C-PC通过靶向TGFβ/Smads信号通路逆转EMT,为转移性子宫内膜癌提供了有效的治疗策略。
子宫内膜癌(EC)是世界上最常见的妇科疾病,2022年在美国估计有超过65,950例新病例和近12,550例死亡晚期子宫内膜癌具有侵袭性,五年生存率很低,不到30%[1],复发率高。正常子宫内膜的上皮细胞由于细胞-细胞连接蛋白而彼此保持密切联系,而侵袭性子宫内膜癌通常由不规则或缺乏组织结构的细胞组成。上皮细胞转化为间充质细胞的过程被称为上皮间充质转化(EMT),它促使具有间充质特征的非腺集落更容易发生间充质化,尤其是当暴露于转化生长因子β(TGFβ)时。既往研究表明,子宫内膜转移部位与宫内肿瘤原发部位相比,肿瘤与TGFβ信号通路上调密切相TGFβ与TβRII的结合促进了TβRI的募集,并促进了由两个TβRII和两个TβRIS组成的异四聚复合物的形成。随后,活性的TβRII激酶结构域PhosphorylatesTβRI在特定的位置发生作用,使其活化典型的TGFβ/Smad途径是通过TβRI激活特异性受体调节的母细胞,以对抗无根性麻痹的homo-log(R-Smads,如Smad2和Smad3),并与Smad4形成异源复合体。随后,三聚体Smad复合物转位到细胞核内,与锌指蛋白Snail(SnAI1)、锌指蛋白Snail(SnAI2;Slug)、锌指E盒结合同源盒1/2(ZEB1/2)和twist相关蛋白1/2(Twist1/2)等转录调控因子合作,调控下游目的基因的表达这些转录调节因子,也称为EMT诱导因子,被认为抑制上皮标记基因(如E-cadherin)的转录,并有助于建立一个迁移的间充质表型,其中包括N-cadherin、vimentin、α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和纤维蛋白,它们都是子宫内膜癌预后的关键调节因子。
据我们所知,螺旋藻藻蓝蛋白提取物及其活性成分对子宫内膜癌的作用尚未被研究。本研究旨在探讨螺旋藻藻蓝蛋白提取物及其有效成分是否具有抗子宫内膜癌转移的作用,并阐明其作用机制,以期更好地利用螺旋藻藻蓝蛋白用于各种癌症的治疗。
研究结果表明,SPE及其纯化的APC和C-PC通过调节TGFβ/Smad4信号通路,逆转TGFβ诱导的子宫内膜癌细胞迁移,减少裸鼠模型腹膜播散。此机制涉及TGFβR1、Smad4、Snail、Slug、Twist1/2和ZEB1等转录因子表达减少,随后E-cadherin表达增加,而N-cadherin、Vimentin、α-SMA、纤维连接蛋白和TMEFF2蛋白表达减少,最终触发MET过程。总之,SPE及其纯化的APC和C-PC可能在治疗转移性子宫内膜癌方面具有很高的潜力,这将有助于临床应用。
参考文献:Spirulina phycocyanin extract and its active components suppressepithelial-mesenchymal transition process in endometrial cancer via targeting TGF-beta1/SMAD4 signalingpathway
科瑞斯生物可为客户提供高度纯化的别藻蓝蛋白(APC)和藻蓝蛋白(C-PC),用于研究测试。
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