目的探究雷公藤红素(celastrol,CEL)通过靶向抑制STAT3发挥抗结肠癌作用。方法体外培养HCT-116细胞、HepG2细胞、A549细胞,经不同浓度的CEL处理,CCK-8检测体外抗增殖活性;选择HCT-116细胞,利用Western blot检测给药前后STAT3及其上下游蛋白(JAK2、Survivin、MCL-1)的表达;应用表面等离子共振(SPR)以及分子对接技术分析CEL与人源STAT3重组蛋白(rhSTAT3)的结合;采用流式细胞仪检测HCT-116细胞凋亡与细胞周期阻滞情况;建立4例患者来源的结直肠肿瘤类器官(colorectal cancer organoid,CCO)模型(CCO-1、CCO-2、CCO-3、CCO-4)和1例正常结直肠组织类器官模型(colorectal normal organoid,CNO),评价化合物对CCOs和CNO的抑制作用。结果CEL对3种肿瘤细胞的半数抑制浓度分别为(A549:IC_(50)=2.37±0.02μmol·L^(-1)、HCT-116:IC_(50)=1.40±0.21μmol·L^(-1)、HepG2:IC_(50)=2.52±0.02μmol·L^(-1));HCT-116细胞经IL-6诱导后各蛋白水平均有明显的升高,差异具有统计学意义(P<0.05),CEL给药6 h后,使磷酸化信号转导及转录激活因子(p-STAT3)、细胞凋亡相关蛋白(Survivin、MCL-1)的表达量下调(P<0.05),对STAT3总蛋白以及磷酸化酪氨酸激酶(p-JAK2)的表达量无明显影响(P>0.05);CEL能够阻滞HCT-116细胞周期并诱导细胞凋亡;SPR分析CEL与rhSTAT3蛋白的平衡解离常数K_(D)=6.038×10^(-5) mol·L^(-1),具有良好的结合力,分子对接预测其结合位点位于STAT3的SH2结构域;CEL抗结直肠癌活性在CCOs上得到进一步验证,且作用强于阳性药奥沙利铂(L-OHP)。结论CEL具有显著的抗肿瘤活性,其可能是通过直接靶向抑制STAT3,进而诱导细胞凋亡、阻滞细胞周期来发挥抗结直肠癌作用。
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