文献类型：科技成果

中文题名：依赖PI3K-Akt-mTOR信号通路探讨黄芪多糖诱导A54β细胞自噬的机制

完成人：明海霞[1];李杨[1];杨玲玲[1];陈彦文[1];梁乾坤[1];王彦君[1];李欣泽[1];申明[1];

第一作者：明海霞

完成机构：[1]甘肃中医药大学;

第一机构：甘肃中医药大学

年份：2024

语种：中文

中文关键词：肺癌;黄芪多糖;肿瘤治疗

摘要：1、课题来源与背景：该项目由甘肃省科技厅自然科学基金项目，2019申请，2020年立项，项目名称：依赖PI3K-Akt-Mtor信号通路探讨黄芪多糖诱导A549细胞自噬的机制，项目编号：20JR5RA178。近年全球癌症年报数据显示，肺癌（Lung cancer）始终是发病率和死亡率均居第一位的恶性肿瘤，是21世纪最严重的健康问题之一，尽管抗癌新药和新手段在治疗肺癌方面取得了巨大进步，但其发病率和死亡率仍是癌症生物学家和肿瘤学家面临的重大挑战。与全球相比，中国国家癌症中心统计数据显示，全国恶性肿瘤发病第一位亦是肺癌。自噬过程是一种高度调节细胞通路的生物学过程，用于降解长寿蛋白及清除损坏的胞质及细胞器。在肿瘤中，自噬对癌细胞具有保护和细胞毒性双重作用，一方面通过自噬作用维持基因组完整性和防止肿瘤细胞增殖，与免疫监视作用相结合防止肿瘤发生;另一方面在已发生的实体瘤中，肿瘤细胞外环境缺氧和营养缺乏影响其自身生存，迫于生存压力，肿瘤细胞可利用自噬机制，获得继续生长的能量及增殖的空间。因此，阻断自噬有助于阻碍肿瘤进展，明确自噬机制及其功能对治疗肿瘤疾病有着广阔的前景。已有研究发现PI3K/AKT/Mtor信号途径主要参与自噬调节，APS作为一种潜在的抗肿瘤药物，在防治肺癌方面已有诸多研究和报道，但尚未见到APS是否通过影响PI3K/AKT/Mtor信号途径发挥抗肺癌作用的相关论述。2、研究目的与意义：有研究发现，自噬相关分子表达及自噬相关信号通路与肺癌预后及治疗密切相关，通过阻断PI3K/AKT/Mtor信号传导途径而诱导NSCLC细胞自噬，并抑制肿瘤细胞生长。因此，通过适当调节细胞自噬来防治肺癌，为中医药防控肺癌研究提供新的思路与方向。3、主要论点与论据：自噬是一种细胞内溶酶体参与分解未折叠蛋白或处理变异蛋白、降解胞内受损的细胞器、外源性微生物的自我保护机制。自噬和凋亡分别控制细胞内细胞器和蛋白质的周转以及生物体内的细胞的周转，并且许多应激途径依次引发自噬和同一细胞内的细胞凋亡，通常自噬会阻止细胞凋亡诱导;然而，在特殊情况下，自噬或自噬相关蛋白可能有助于诱导细胞发生自噬性程序性细胞死亡。已有研究发现PI3K/AKT/Mtor信号途径主要参与自噬调节，Mtor已被证明是细胞自噬的一个重要负调控因子，在细胞的生长、增殖、发育、死亡过程中起关键的中枢调控作用。该课题组前期研究提示，黄芪多糖能够有效诱导肿瘤细胞的凋亡，故该研究在前期实验基础上，采用黄芪多糖诱导A549肺癌细胞，通过现代分子生物技术检测方法及联合自噬抑制剂3-AM，初步探讨黄芪多糖是否通过影响PI3K-Akt-Mtor信号通路抑制肺癌A549细胞自噬发挥抗肿瘤作用，从而为中医药防治肺癌的作用机制提供新的作用靶点及实验依据。4、创见与创新：自噬和凋亡分别控制细胞内细胞器和蛋白质的周转以及生物体内的细胞的周转，通常自噬会阻止细胞凋亡诱导，该课题组前期研究提示，黄芪多糖能够有效诱导肿瘤细胞的凋亡，因此课题组推测黄芪多糖诱导肺癌细胞的凋亡，可能是通过阻断了肺癌细胞的自噬而发挥抗肿瘤作用。该研究的主要创新在于首次从PI3K/AKT/Mtor信号途径探讨了黄芪多糖对肺癌A549细胞自噬的影响作用，研究结果证实黄芪多糖能够抑制XOD诱导的肺癌A549细胞自噬的起始和延伸阶段，使肺癌A549细胞无法通过自噬作用在应激环境下采取生存措施，从而发挥抗肿瘤作用，从而为中医药防治肺癌的作用机制提供新的作用靶点及实验依据。5、社会经济效益，存在的问题：该研究属于基础研究项目，尚未有具体的社会与经济效益，但在临床上具有潜在的应用前景。存在的问题：①该研究结果主要基于APS可能通过调节依赖Mtor信号通路Class-Ⅰ-PI3K / AKT/Mtor及非依赖Mtor信号通路Class-Ⅲ-PI3K/beclin1通路的部分上、下游因子，对XOD诱导的肺癌A549细胞自噬的起始和延伸阶段进行相关研究，尚未涉及更多与自噬调节相关的信号通路和调控因子，因此，对于相应信号通路的多靶点作用尚需进行进一步深入探索。②APS的促凋亡作用与阻止肺癌A549细胞自噬，是否具有一定的协同性有待阐明。