苦木调控FXR-NF-κB/IL-6/STAT3通路干预结肠炎-癌转化的作用机制研究
批准号:
82104504
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
刘方乐
依托单位:
学科分类:
中药消化与呼吸药理
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘方乐
中文摘要
FXR是干预结肠炎-癌转化的潜在靶点,起抑制炎症微环境、癌细胞增殖和调控胆汁酸稳态作用。NF-κB介导IL-6/STAT3通路释放凋亡相关因子促进细胞异常增殖,而FXR与NF-κB相互拮抗。前期研究显示中药苦木活性成分苦木碱F有效缓解结肠炎,其机制涉及激活FXR抑制NF-κB信号和调控胆汁酸内稳态,并且苦木碱F具有抑制结肠癌细胞增殖的潜力。因此,本项目提出以下科学假说:苦木碱F可能通过激活FXR抑制NF-κB/IL-6/STAT3信号介导的细胞异常增殖,从而干预结肠炎-癌转化病理进程。本项目拟采用TGF-β1诱导肠上皮恶性转化细胞、结肠癌细胞和AOM/DSS诱导的小鼠,从细胞和整体动物水平评价苦木碱F干预结肠炎-癌转化的作用和分子机制,阐明苦木碱F能否调控FXR抑制NF-κB/IL-6/STAT3炎-癌转化信号通路干预结肠炎-癌转化病理进程,为结肠炎-癌防治提供新的治疗策略和药物开发思路。
英文摘要
FXR, a potential target to inhibit the transformation from colitis to colorectal carcinoma, plays an important role in inhibiting inflammation and proliferation of cancer cells, and regulation the homeostasis of bile acid. Ramulus et Folium Picrasmae, commonly called “Kumu” in Chinese, has effects of anti-inflammation and anti-tumor. The effect of its active component 5-Hydroxy-4-methoxycanthin-6-one (PQ-A) on IBD is related to the regulation of bile acid metabolism homeostasis and inflammatory response via FXR and NF-κB. Meanwhile, PQ-A has effects on anti-tumor. This project proposed the scientific hypothesis that “PQ-A may interfere with the transformation from colitis to colorectal carcinoma via FXR-NF-κB/IL-6/STAT3 signaling pathway”. This study uses TGF-β1-induced NCM460 cell, colon cancer cells, and AOM/DSS-induced animals to investigate the pharmacodynamics characteristics and mechanism of PQ-A on colitis-colorectal carcinoma transformation. It hopes to clarify whether PQ-A interferes with the transformation of colitis-colorectal carcinoma via FXR-NF-κB/IL-6/STAT3 signaling pathway.
本项目从细胞和整体动物水平构建苦木碱F干预结肠炎-癌转化的药效作用和分子机制的评价体系,阐明苦木碱F通过调控FXR抑制NF-κB/IL-6/STAT3炎-癌转化信号通路干预结肠炎-癌转化病理过程。.首先采用LPS 诱导RAW264.7细胞、TGF-β1诱导NCM460细胞和CT26结肠癌细胞,筛选苦木分离得到的多个生物碱的体外抗炎和抗肿瘤活性,进而筛选出有较强抗炎、抗肿瘤活性的有效成分,并在其中发现具有FXR激动效果的活性成分,其中以苦木碱F为代表开展后续研究。体外研究发现FXR过表达有效抑制NCM460细胞恶性转化和结肠癌细胞的炎性微环境及细胞增殖,而FXR沉默则相反,提示通过激活FXR靶点可能是治疗结肠炎及其相关结肠癌的潜在途径。分子对接模拟苦木碱F与FXR的相互作用发现二者有良好的亲和能力;通过分子动力学研究进一步显示苦木碱F和FXR的结合亲和力及动力学良好;双荧光素酶报告基因实验证实苦木碱F与FXR的结合有效调控FXR下游调控靶标BSEP和NF-κB/p65的表达水平。.随后采用CT26结肠癌细胞荷瘤小鼠评价苦木碱F干预结肠癌的药效作用,发现苦木碱F有效降低荷瘤小鼠瘤重;抑制肿瘤组织核分裂象;降低炎症标志物、EMT标志物和血管生成标志物的表达,代谢组学分析结果揭示其抗肿瘤作用可能与抑制炎性过程、脂质代谢相关。进一步在AOM/DSS 循环诱导复制结肠炎-癌转化动物中实验发现苦木碱F能够在整个炎-癌转化过程中改善CAC小鼠的病理症状,提高CAC小鼠生存率,降低结肠息肉发生率,减少肿瘤数量,缩短肿瘤总直径,降低炎症因子TNF-α和IL-6及肿瘤标志物CEA和CA19-9在CAC小鼠血清中的水平。其非靶向血清代谢组学结果显示苦木碱F在慢性结肠炎期、息肉期和腺癌期分别主要通过调控磷脂酰胆碱代谢、胆汁酸代谢和脂肪酸代谢来延缓结肠炎-癌转化。分子生物学实验结果显示在息肉期和腺癌期,苦木碱F 可调控FXR 并抑制NF-κB/IL-6/STAT3 炎-癌转化信号通路干预结肠炎-癌转化病理过程发展的作用及机制。.本项目已完成了预期的考核指标,截至2024年12月31日,以第一作者或共同通讯作者身份发表SCI论文5篇;申请专利1项;培养硕士1名,已毕业;培养博士研究生1名,在读。项目负责人在项目执行期间晋升副研究员,并在本项目支撑下,获得中国博士后基金第70批面上项目。
苦木调控FXR-NF-κB/IL-6/STAT3通路干预结肠炎-癌转化的作用机制研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:30万元
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批准年份:2021
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负责人:刘方乐
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依托单位:
国内基金
海外基金