基于网络药理学及体外实验探讨香蒲新苷对肺腺癌的作用及其机制

作     者：刘梦茹 阎雪 

作者机构：锦州医科大学附属第一医院呼吸内科 

出 版 物：《解放军医学杂志》 (Medical Journal of Chinese People's Liberation Army)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

基　　金：辽宁省科学技术厅基金资助项目(NO JYTJCZR2020057)辽宁省教育厅科学技术研究项目(JYTJCZR2020057) 

主　　题：铁死亡 香蒲新苷 肺腺癌 网络药理 分子对接 上皮-间质转化 

摘      要：目的 基于网络药理学及体外实验探讨香蒲新苷（TYP）对肺腺癌的作用及其潜在的分子机制。方法 通过预测靶点网站SwissTargetPrediction、癌症基因组图谱（TCGA）数据库、GeneCards数据库和基因表达综合数据库（GEO）获得TYP—肺腺癌相关靶点基因，对得到的TYP—肺腺癌相关基因进行基因本体论（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）分析，应用String数据库进行蛋白互作网络分析，应用Vina软件进行分子对接，通过这些网络药理学分析方法探索TYP对肺腺癌的理论作用通路。取PC9细胞，设置对照组（正常培养）、低TYP组（50 μmol/L TYP处理48 h）、高TYP组（100 μmol/L TYP处理48 h）与铁抑制剂-1（Fer-1）+TYP组（1 μmol/L Fer-1+100 μmol/L TYP处理48 h），采用CCK-8法检测细胞活力，EdU实验检测细胞增殖能力，划痕实验、Transwell迁移及侵袭实验检测细胞迁移和侵袭能力，采用还原型谷胱甘肽（GSH）检测试剂盒、活性氧（ROS）检测试剂盒、线粒体膜电位检测试剂盒、亚铁离子荧光探针、透射电镜检测铁死亡的发生，Western blotting和反转录-定量PCR（RT-qPCR）检测铁死亡关键分子溶质载体家族7成员11（SLC7A11）和谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）蛋白和mRNA的表达情况。应用SLC7A11过表达质粒转染PC9细胞，设置Vector组（空载质粒转染）、Vector+TYP组（空载质粒转染+100 μmol/L TYP处理48 h）、OE-SLC7A11组（SLC7A11过表达质粒转染）与OE-SLC7A11+TYP组（SLC7A11过表达质粒转染+100 μmol/L TYP处理48 h），通过CCK-8法、亚铁离子荧光探针、铁死亡关键分子SLC7A11和GPX4蛋白表达情况验证SLC7A11在TYP作用于PC9细胞时的分子机制。结果 通过靶点预测网站SwissTargetPrediction及基因数据库（TCGA、GeneCards和GEO）共预测了73个TYP—肺腺癌相关靶点基因。GO分析结果表明靶基因主要参与激酶活性的正向调节等生物过程，且主要富集于转移酶复合物（转移含磷基团）等细胞组分，揭示了跨膜受体蛋白酪氨酸激酶活性等分子功能；KEGG分析共获得124个相关途径，主要包括表皮生长因子受体（EGFR）酪氨酸激酶抑制剂的抗药性等途径。蛋白互作网络分析获得丝氨酸/苏氨酸激酶1（Akt1）等7个核心靶点，分子对接结果显示，TYP与核心靶点基因及铁死亡相关蛋白SLC7A11和GPX4的结合能均≤-5.0 kcal/mol，表明它们具有显著的结合活性。CCK-8法检测结果显示，TYP可明显抑制PC9细胞活力（P0.05）；EdU实验结果显示，与对照组相比，TYP组增殖期细胞比例明显降低（P0.05）；划痕实验、Transwell迁移和侵袭实验结果显示，与对照组相比，TYP组细胞迁移和侵袭能力明显降低（P0.05）；与对照组相比，TYP组细胞GSH含量、线粒体膜电位明显降低（P0.05），ROS、Fe2+含量明显增加（P0.01），SLC7A11、GPX4蛋白和mRNA表达水平明显降低（P0.05）；透射电镜观察显示，与对照组相比，TYP组细胞发生了线粒体嵴减少及膜密度增加等铁死亡特异性变化。与Vector+TYP组相比，OE-SLC7A11+TYP组细胞活力明显升高（P0.05），Fe2+含量明显降低（P0.05），SLC7A11、GPX4蛋白表达水平明显增高（P0.05）。结论 TYP可能通过调节SLC7A11-GPX4轴诱导肺腺癌细胞发生铁死亡，并抑制肺腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭等恶性行为。