《Food Bioscience》:Ginseng glucosyl oleanolate exhibits anti-lung cancer activity via regulating cGAS/STING/NF-κB pathway and gut microbiota
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人參葡萄糖木犀草苷(GGO)通過(guò)激活cGAS/STING通路和抑制NF-κB減少肺癌小鼠腫瘤體積達(dá)67%,同時(shí)調(diào)節(jié)腸道菌群平衡和炎癥反應(yīng)。
胡月|任光全|艾志毅|劉思彤|李霞|王宇|南波|王玉華
吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,長(zhǎng)春,中國(guó)
摘要
人參以其藥用和食用價(jià)值而聞名,其中人參皂苷是具有抗炎、抗癌和維持腸道健康作用的關(guān)鍵生物活性成分。本研究旨在探討從人參皂苷Ro轉(zhuǎn)化而來(lái)的人參葡萄糖基橄欖酸酯(GGO)在A549異種移植裸鼠中的抗肺癌活性。通過(guò)包括腫瘤體積、重量、組織病理染色和Western blot在內(nèi)的綜合分析,我們證實(shí)GGO顯著抑制了肺癌(A549細(xì)胞)的增殖。GGO使腫瘤體積減少了三分之二,重量減少了一半。它抑制了腫瘤標(biāo)志物Ki67的表達(dá),并通過(guò)增加與凋亡相關(guān)的蛋白質(zhì)(Bax和切割的caspase-3)的水平來(lái)促進(jìn)凋亡。GGO通過(guò)激活cGAS/STING通路增強(qiáng)了抗腫瘤免疫力,同時(shí)抑制NF-κB的活化,從而減少了促炎細(xì)胞因子(TNF-α和IL-6)的表達(dá)。GGO減輕了結(jié)腸損傷,并調(diào)節(jié)了腸道微生物群,表現(xiàn)為腸球菌屬的數(shù)量增加,以及擬桿菌屬和梭桿菌屬的數(shù)量減少。這些發(fā)現(xiàn)為GGO的抗肺癌作用及其在維持腸道健康和微生物穩(wěn)態(tài)中的作用提供了新的見(jiàn)解。
引言
人參是一種具有雙重藥用和食用價(jià)值的植物資源,具有多種生物活性,包括抗癌、抗炎、抗疲勞和降血糖作用(Tang等人,2024年)。人參皂苷是人參的主要生物活性成分,在多種癌癥模型中顯示出抗腫瘤作用(Wong等人,2015年)。罕見(jiàn)的人參皂苷Rg3(申義膠囊)已獲得臨床批準(zhǔn)并應(yīng)用于肺癌、乳腺癌和胃腸道腫瘤的治療(Yao & Zhu,2025年)。人參葡萄糖基橄欖酸酯(GGO)是從人參中分離出的橄欖酸-28-O-β-D-葡萄糖苷,其含量極低(Lin等人,2019年)。在韓國(guó)紅參和Aralia elata中也檢測(cè)到了GGO的存在,研究表明它能夠激活T細(xì)胞功能并表現(xiàn)出抗炎活性(Vinh等人,2018年;Yin等人,2023年)。一項(xiàng)研究顯示,在口服人參皂苷Ro的大鼠糞便中檢測(cè)到了GGO,其含量約為10.7%(Wang等人,2015年)。在我們之前的研究中,GGO通過(guò)體外酶轉(zhuǎn)化合成,并顯示出顯著的抗腫瘤活性(Ai等人,2024年;Hu, Ai等人,2025年)。此外,GGO還具有抗炎和屏障保護(hù)作用,通過(guò)調(diào)節(jié)腸道微生物群來(lái)緩解潰瘍性結(jié)腸炎(Wang, Liu等人,2024年)。
肺癌是全球八種最常見(jiàn)的癌癥之一(占所有癌癥的12.4%),具有最高的發(fā)病率和死亡率之一(Bray等人,2024年)。常見(jiàn)的治療方法包括手術(shù)切除、化療、放療和免疫療法。免疫療法對(duì)肺癌患者的總體生存率和預(yù)后有顯著影響(Wang等人,2021年)。人參在增強(qiáng)免疫功能、對(duì)抗癌癥、細(xì)菌和病毒感染以及自身免疫疾病方面發(fā)揮著重要作用(Riaz等人,2019年)。一項(xiàng)針對(duì)133名非小細(xì)胞肺癌患者的隨機(jī)對(duì)照研究表明,人參皂苷Rg3(申義膠囊)與化療藥物的聯(lián)合使用提高了患者的術(shù)后生存率,這歸因于免疫功能的刺激(Lu等人,2008年)。現(xiàn)有研究表明,GGO通過(guò)激活cGAS/STING通路和調(diào)節(jié)宮頸癌的腸道微生物群平衡具有抗腫瘤免疫作用(Liu等人,2025年)。人參及其衍生物的預(yù)防和治療癌癥的效果可能與腸道微生物群有關(guān)(Chen等人,2022年)。近年來(lái),腸道微生物群已成為肺癌預(yù)防、診斷和治療的有希望的標(biāo)志物(Budden等人,2017年)。它通過(guò)產(chǎn)生代謝物和調(diào)節(jié)炎癥直接或間接影響人類(lèi)健康,從而調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)展(Bhatt等人,2017年)。
本研究評(píng)估了GGO對(duì)裸鼠腫瘤生長(zhǎng)、炎癥反應(yīng)和腸道微生物群組成的影響。研究的目的是提供關(guān)于GGO抗肺癌活性的新見(jiàn)解,并進(jìn)一步探索其作為功能性食品的潛力。
材料
GGO是通過(guò)體外酶轉(zhuǎn)化人參皂苷Ro獲得的(如之前報(bào)道的Ai等人,2024年)。A549細(xì)胞(人肺細(xì)胞系)在RPMI-1640培養(yǎng)基(添加10% FBS)中培養(yǎng),培養(yǎng)溫度為37°C,CO2濃度為5%。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
所有涉及BALB/c裸鼠的程序均獲得了吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)(編號(hào)20230410005)。雄性BALB/c裸鼠被飼養(yǎng)在SPF環(huán)境中(溫度22 - 25°C)。
GGO抑制了A549異種移植裸鼠的腫瘤生長(zhǎng)
開(kāi)發(fā)了A549異種移植模型來(lái)探索GGO的抗肺癌效果(圖1A)。在GGO干預(yù)的第21天,觀察到腫瘤體積和重量均顯著下降,GGO組的腫瘤體積減少了大約三分之二,重量減少了一半(圖1B和C)。GGO干預(yù)后的腫瘤抑制程度超過(guò)50%(圖1D)。腫瘤組織出現(xiàn)顯著壞死,細(xì)胞...
討論
近年來(lái),人參不僅因其傳統(tǒng)的藥用價(jià)值而被使用,還被用作健康補(bǔ)充劑、功能性食品和化妝品中的功能性成分(Zhang等人,2025年)。人參皂苷通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯、促進(jìn)凋亡、抑制血管生成、調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和腸道菌群等機(jī)制發(fā)揮抗腫瘤作用(Cai等人,2024年;Geng等人,2024年;Lu等人,2024年;Wang, Kong等人,2024年;Yu等人,2025年)。
結(jié)論
GGO通過(guò)促進(jìn)凋亡和cGAS-STING通路有效抑制了肺癌的進(jìn)展。GGO抑制了NF-κB的活化,減輕了由A549細(xì)胞異種移植引起的炎癥反應(yīng)和腸道損傷,并調(diào)節(jié)了腸道微生物群的穩(wěn)態(tài)和短鏈脂肪酸的代謝。這些發(fā)現(xiàn)突顯了GGO作為肺癌治療劑的潛力,為開(kāi)發(fā)人參功能性食品提供了理論基礎(chǔ)。
CRediT作者貢獻(xiàn)聲明
胡月:撰寫(xiě) – 原稿撰寫(xiě),實(shí)驗(yàn)研究。任光全:軟件處理,實(shí)驗(yàn)研究。艾志毅:軟件處理,實(shí)驗(yàn)研究。劉思彤:數(shù)據(jù)分析。李霞:實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。王宇:實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。南波:概念構(gòu)思。王玉華:撰寫(xiě) – 審稿與編輯,資金獲取。
利益沖突聲明
作者聲明與本手稿中呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)沒(méi)有財(cái)務(wù)或其他方面的利益沖突。
致謝
本研究由吉林省科學(xué)技術(shù)廳的重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助(編號(hào)20250204045YY)。