首页 >
论文范文 >
医药卫生论文 >
肿瘤科论文 >
肿瘤实验研究论文 >
橘皮素抑制Wnt/β-catenin信号通路改善原发性肝癌小鼠肠道菌群
摘要：目的探讨橘皮素对原发性肝癌模型小鼠肠道菌群及Wnt/β-catenin信号通路的影响。方法将小鼠分为对照组、模型组、低橘皮素组、高橘皮素组、LiCl组(高剂量橘皮素+LiCl)。除对照组外，其他组均构建原发性肝癌小鼠模型。比较各组肝癌肿瘤质量与体积、肝肠组织病理形态、肠道菌群结构、肠道组织炎症因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、γ干扰素(IFN-γ),以及Wnt3a、β-catenin、糖原合酶激酶-3β(GSK-3β)、卷曲蛋白7(Frizzled-7)和细胞周期蛋白D1(CyclinD1)表达水平。结果除对照组外，各组肿瘤体积均随时间延长逐渐增大；第60天时，肿瘤质量及体积模型组>低橘皮素组>高橘皮素组>对照组，且LiCl组>高橘皮素组(P<0.05)。模型组肝肠组织病变明显，橘皮素治疗可呈剂量依赖性改善病变，高剂量组肝肠组织形态基本正常，LiCl组病变较高橘皮素组严重。与对照组相比，模型组双歧杆菌、乳酸杆菌、Shannon指数、Chao指数、IFN-γ水平及GSK-3β表达降低，大肠杆菌、TNF-α、IL-6水平及Wnt3a、β-catenin、Frizzled-7、CyclinD1表达升高(P<0.05);橘皮素治疗可呈剂量依赖性逆转上述趋势，且LiCl组上述趋势较高橘皮素组更显著(P<0.05)。结论橘皮素可通过抑制Wnt/β-catenin信号通路改善原发性肝癌小鼠肠道菌群。
加入收藏
原发性肝癌是最常见的恶性肿瘤之一,具有恶性程度高、发病隐匿、浸润转移性强等特点。尽管现代医学技术不断发展,其发病率与死亡率仍居高不下,且呈逐年上升趋势,严重威胁患者生命健康[1]。目前主要治疗手段包括手术切除和放化疗等,但由于其易转移且早期症状不明显,多数患者确诊时已进展至中晚期,导致术后预后不良,5年生存率极低[2]。因此,寻找安全高效的新型治疗药物至关重要。橘皮素是一种从中草药中提取的生物活性化合物,具有潜在抗肿瘤作用,有研究表明,橘皮素可促进结直肠癌细胞凋亡[3]。Wnt/β-catenin信号通路参与胚胎发育和肿瘤发生等病理、生理过程,抑制该通路可促进肝癌细胞凋亡,从而抑制肝癌进展[4]。此外,抑制Wnt/β-catenin信号通路还能改善肝硬化大鼠的肠道菌群、减轻炎症并缓解肝硬化程度[5]。然而,橘皮素是否通过调控Wnt/βcatenin信号通路改善原发性肝癌模型小鼠的肠道菌群尚不明确。本研究旨在探讨橘皮素对原发性肝癌模型小鼠肠道菌群及Wnt/β-catenin信号通路的影响,为肝癌治疗提供新的理论依据。
1、材料和方法
1.1主要试剂
橘皮素(95%~99%,成都草源康生物公司);二乙基亚硝胺(180711,阿拉丁试剂有限公司);LiCl(99%,武汉普洛夫生物公司)。HE染色试剂盒(ZN1970-GFM,北京百奥莱博科技公司);肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、γ干扰素(interferon-γ,IFN-γ)、ELISA试剂盒(上海碧云天公司);Wnt3a(FNab09519)抗体(武汉菲恩生物科技有限公司);β-catenin、糖原合酶激酶-3β(glycogensynthasekinase-3β,GSK-3β)、卷曲蛋白7(Frizzled-7)和细胞周期蛋白D1(CyclinD1)抗体(Abcam公司)。
1.2原发性肝癌小鼠模型构建和分组
选用7~8周龄、19~22g的SPF级BALB/c雄性小鼠[武汉生物制品研究所,SCXK(鄂)2022-0013]90只,饲养于20~25℃、湿度50%~65%、12h/12h光暗循环中,自由摄食饮水。本研究经本院动物伦理委员会批准。小鼠适应性喂养1周后,随机均分为对照组、模型组、低橘皮素组(12.5mg/kg橘皮素)、高橘皮素组(25mg/kg橘皮素)及LiCl组(25mg/kg橘皮素+LiCl)[6]。除对照组腹腔注射等量生理盐水外,其余组小鼠腹腔注射50mg/kg二乙基亚硝胺(每周2次×5周,后改为每周1次×15周)诱导肝癌模型[7]。成模标准:肝组织病理学证实肝癌发生(成模率>92%,成模后每组入组18只小鼠),并伴食欲减退、精神萎靡、毛发杂乱无光泽且脱毛等表现。除对照组及模型组腹腔注射等量生理盐水外,其他组隔日腹腔注射相应剂量橘皮素;LiCl组另予42.39mg/kgLiCl每日灌胃[8];所有药物干预持续2个月。
1.3肿瘤质量与体积检测
各组随机选择6只小鼠,在建模成功后第0、30、60天分别测量肿瘤长径与短径,计算肿瘤体积,肿瘤体积=长径×短径2/2。给药60天时麻醉处死小鼠,无菌剥离肿瘤组织,称肿瘤质量。
1.4肝组织及肠道组织病理形态观察
将处死小鼠的肝组织及肠道组织取出后,PBS冲洗干净,4%多聚甲醛固定,常规石蜡包埋切片,HE染色,中性树胶封片,光学显微镜观察肝组织及肠道组织病理形态变化。
1.5肠道菌群分析
采集各组小鼠给药结束后处死前新鲜粪便,使用粪便DNA提取试剂盒提取总DNA,纯化至1mg/LDNA样本,进行PCR反应扩增,引物序列为Forward:5′-ATGCTCGACTGTAGCTAGTG-3′;Reverse:5′-GCTCGATCGCATCGATATCG-3′),扩增16SrRNAV3-V4区(~500bp)。采用IlluminaMiSeq平台进行测序,经Mothur软件拼接处理后,以97%相似度进行OTU聚类,利用QIIME1.7.0软件分析菌群多样性(Shannon指数)及丰富度(Chao指数)。
1.6肠道炎症因子检测
各组随机选取6只小鼠麻醉处死,取肠道组织,冰上裂解,2000r/min离心10min(离心半径10cm),取上清液。采用ELISA法检测TNF-α、IL-6及IFN-γ水平,操作严格按试剂盒说明书进行。
1.7免疫印迹检测通路
相关蛋白取各组剩余6只小鼠,麻醉处死后取肿瘤组织,研磨后加入裂解液,冰上裂解提取总蛋白。蛋白样品经沸水浴变性后,进行SDS-PAGE电泳,转膜并封闭。分别于4℃孵育兔抗小鼠Wnt3a、β-catenin、GSK-3β及Frizzled-7一抗过夜,TBST洗膜后室温孵育HRP标记的二抗。再次洗膜后,加入ECL显影,采集图像并使用ImageJ1.8.0软件分析蛋白条带灰度值。
1.8统计学分析
采用SPSS26.0统计软件分析数据。计量资料以x±s表示,多组间差异比较行单因素方差分析,两两差异比较行SNK-q检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2、结果
2.1橘皮素对各组小鼠肿瘤生长的影响
对照组小鼠肝脏呈淡红色,质地柔软,表面光滑;模型组则出现肝叶粘连、弥漫性结节和出血灶,正常结构基本消失。橘皮素治疗组(特别是高橘皮素组)显著改善了肝结节数量和大小,但LiCl组较高橘皮素组表现出更严重的结节增生和出血(图1)。除对照组外,其余各组肿瘤体积均随时间延长逐渐增大(P<0.05;图1)。第60天时,肿瘤质量及体积均模型组>低橘皮素组>高橘皮素组>对照组,且LiCl组>高橘皮素组(P<0.05;图1)。
图1橘皮素对各组小鼠肿瘤生长的影响
2.2橘皮素对各组肝组织及肠道组织病理形态的影响
对照组小鼠肝肠组织结构正常,肝细胞形态规整、分布均匀,肠绒毛排列整齐。模型组出现显著病理改变:肝细胞排列紊乱伴核深染及广泛坏死,同时伴大量炎症细胞浸润和纤维增生;肠绒毛萎缩稀疏伴黏膜下层严重炎症细胞浸润。橘皮素治疗可呈剂量依赖性改善上述病变,其中高剂量组肝细胞形态和肠绒毛排列基本恢复正常,炎症细胞浸润显著减轻。值得注意的是,LiCl组较高橘皮素组表现出更严重的肝肠组织损伤和炎症反应(图2)。
图2橘皮素对各组小鼠肝组织及肠道组织病理形态的影响
2.3橘皮素对各组小鼠肠道菌群的影响
与对照组相比,模型组双歧杆菌、乳酸杆菌、Shannon指数及Chao指数降低,大肠杆菌升高(P<0.05);模型组、低橘皮素组、高橘皮素组双歧杆菌、乳酸杆菌、Shannon指数及Chao指数依次升高,大肠杆菌依次降低(P<0.05);与高橘皮素组相比,LiCl组双歧杆菌、乳酸杆菌、Shannon指数及Chao指数降低,大肠杆菌升高(P<0.05;表1)。
2.4橘皮素对各组小鼠肠道炎症因子水平的影响
与对照组相比,模型组TNF-α、IL-6水平升高,IFN-γ水平降低(P<0.05);模型组、低橘皮素组、高橘皮素组TNF-α、IL-6水平依次降低,IFN-γ水平依次升高(P<0.05);与高橘皮素组相比,LiCl组TNFα、IL-6水平升高,IFN-γ水平降低(P<0.05;图3)。
表1橘皮素对各组小鼠肠道菌群多样性及丰度的影响
图3橘皮素对各组小鼠肠道炎症因子水平的影响
2.5橘皮素对Wnt/β-catenin信号通路的影响
与对照组相比,模型组Wnt3a、β-catenin、Frizzled-7和CyclinD1表达水平升高,GSK-3β表达水平降低(P<0.05);模型组、低橘皮素组、高橘皮素组Wnt3a、β-catenin、Frizzled-7和CyclinD1表达水平依次降低,GSK-3β表达水平依次升高(P<0.05);与高橘皮素组相比,LiCl组Wnt3a、β-catenin、Frizzled-7和CyclinD1表达水平升高,GSK-3β表达水平降低(P<0.05;图4)。
图4橘皮素对各组小鼠肠道Wnt3a、β-catenin、GSK-3β、Frizzled-7和CyclinD1表达水平的影响
3、讨论
肝癌是肝细胞或肝内胆管上皮细胞发生的恶性肿瘤,具有恶性程度高、转移性强和病死率高等特点。目前主要治疗手段包括手术和放化疗等,虽能消除病灶或抑制肿瘤发展,但易造成机体二次损伤且复发率高。中医药治疗癌症相关疾病具有疗效确切、不良反应小等优势,可有效降低肿瘤复发率、转移率和并发症发生率,提高患者生活质量。橘皮素是一种广泛存在于芸香科植物(如川橘果皮、酸橙果皮和柑橘茎叶)中的黄酮类化合物,具有抗菌和抗肿瘤等药理作用[9]。本研究发现,肝癌小鼠肿瘤体积随时间推移逐渐增大,而橘皮素治疗可显著改善肝组织和结肠组织病理损伤,延缓肿瘤生长,且呈剂量依赖性。既往研究显示,橘皮素可通过抑制Nrf2通路阻碍多重耐药肺癌细胞生长[10],通过抑制miR-21表达阻断Akt激活从而诱导结肠癌细胞自噬[7],还能促进癌细胞凋亡抑制口腔癌发展[11]。这些证据共同表明橘皮素具有广谱抗肿瘤活性,提示其对肝癌可能具有抑制作用。
肿瘤相关炎症和肠道菌群紊乱是肝癌发生的重要诱因。肠道稳态对肝脏保护和机体健康至关重要,肠道菌群形成的生物膜屏障可抵御病原微生物入侵,在免疫调节、毒素清除和抗肿瘤等方面发挥关键作用[12-13]。当肠道菌群清除有害代谢产物功能受损时,促炎介质持续累积导致慢性炎症,进而诱发细胞异常分化为肿瘤细胞;而肿瘤细胞分泌的内毒素又会加剧菌群失调和免疫功能异常,形成恶性循环促进肝癌进展[14-15]。本研究发现,原发性肝癌小鼠血清TNF-α、IL-6水平显著升高而IFN-γ降低,肠道双歧杆菌、乳酸杆菌及Shannon指数、Chao指数下降,大肠杆菌增多。其中TNF-α和IL-6是炎症反应启动的关键因子,IFN-γ则在炎症发生后参与免疫调节。临床研究显示,肝癌患者肠道双歧杆菌、乳杆菌和拟杆菌减少而肠杆菌增多,伴内毒素和炎症因子水平升高[16]。柴芪益肝颗粒可通过增加乳酸菌数量和α多样性指数改善肠道微环境[17],健脾益气方能调节肝癌小鼠菌群组成并降低IL-1β、IL-18等炎症因子表达[18]。这些证据提示,调节肠道菌群平衡和炎症因子水平可能改善肝癌进程。本研究中橘皮素处理呈现相似的调控特征,推测其可能通过抑制肠道炎症、提高菌群多样性来改善肝癌小鼠肠道微环境。
Wnt/β-catenin信号通路异常激活在肿瘤发生发展中起关键作用。该通路激活时,Wnt3a与Frizzled/LRP5/6受体结合,导致β-catenin在胞内积累并激活下游靶基因[19];而GSK-3β可通过促进βcatenin降解维持通路稳态。本研究发现肝癌小鼠Wnt3a、β-catenin和Frizzled-7表达上调而GSK-3β下调,橘皮素处理可逆转这些变化。结合既往研究中牛黄通过抑制该通路延缓肝癌生长[20],橙皮素可下调β-catenin、c-myc等通路相关蛋白[21],推测橘皮素的抗肝癌作用可能部分源于Wnt/β-catenin通路抑制。本研究进一步实验显示,LiCl可拮抗橘皮素对该通路蛋白的调控作用,进一步证实橘皮素可能通过该通路改善肠道菌群和炎症反应。
综上所述,橘皮素可能通过抑制Wnt/β-catenin信号通路改善原发性肝癌小鼠肠道菌群紊乱和炎症反应。但本研究存在局限性,橘皮素的具体作用机制仍需深入探索。
参考文献:
[2]李纪宾,邹小农.《2016年中国癌症发病和死亡情况》解析[J].环境卫生学杂志,2023,13(1):45-47.
[4]梁玉琼,黄庆,黄娟娟,等.薯蓣皂苷抑制Wnt/β-catenin信号通路促进肝癌细胞凋亡的研究[J].中国比较医学杂志,2024,34(8):72-77.
[7]有曼,张虹,何广宏,等.柴胡皂苷b2通过调控沉默信息调节因子6介导的糖代谢通路减轻二乙基亚硝胺诱导的小鼠原发性肝癌[J].中国药理学与毒理学杂志,2022,36(10):739-745.
[8]吴文宇,杨柱,龙奉玺,等.葛花解酲方对乙醇性HBV转基因小鼠肝癌前病变GST-Pi和PCNA表达及Wnt/β-catenin信号通路的影响[J].中国免疫学杂志,2020,36(1):36-41.
[16]汤莉,吴伶莉.原发性肝癌患者肠道菌群变化与内毒素和炎症因子水平的关系[J].中国微生态学杂志,2021,33(10):1162-1165.
[17]庞旭,李晓斌,孙童,等.柴芪益肝颗粒改善H22肝癌荷瘤小鼠肠道黏膜通透性调控菌群的抗肝癌作用机制研究[J].中国临床药理学杂志,2024,40(22):3301-3305.
[18]蒋锐沅,蓝巧玉,王伟,等.脾气亏虚和炎症状态对肝癌荷瘤小鼠肠道菌群的影响及健脾益气方的干预作用[J].中华中医药杂志,2023,38(1):341-347.
基金资助:沈阳市科学技术计划(23-129-3-045);
文章来源:董俊飞,杨毅,孙婷.橘皮素抑制Wnt/β-catenin信号通路改善原发性肝癌小鼠肠道菌群[J].中南医学科学杂志,2025,53(04):591-595.
分享：
Il-32是一种重要的促炎因子,自发现以来,其在炎症性疾病和肿瘤中的作用逐渐被揭示[2]｡在胃癌､肺腺癌､胰腺癌､食管癌､乳腺癌等多种实体肿瘤组织或患者血清中呈高表达状态,提示其可能在肿瘤的发生､发展中发挥重要作用[3-5]｡然而,Il-32在不同肿瘤中的作用及机制尚未完全明确,仍需深入研究｡
2025-08-12
淋巴系统恶性肿瘤是常见的血液系统恶性肿瘤,主要包括急性和慢性淋巴细胞白血病,多发性骨髓瘤以及各类恶性淋巴瘤｡目前,淋巴系统恶性肿瘤的复发和耐药仍是人类面临的一大难题｡铁死亡是一种铁依赖的程序性细胞死亡方式,涉及铁代谢､脂质代谢等多个生物途径｡青蒿源于菊科植物黄花蒿,是缓解疟疾症状的有效药物｡
2025-07-23
原发性肝癌是最常见的恶性肿瘤之一,具有恶性程度高、发病隐匿、浸润转移性强等特点。尽管现代医学技术不断发展,其发病率与死亡率仍居高不下,且呈逐年上升趋势,严重威胁患者生命健康[1]。目前主要治疗手段包括手术切除和放化疗等,但由于其易转移且早期症状不明显,多数患者确诊时已进展至中晚期,导致术后预后不良,5年生存率极低。
2025-07-13
非小细胞肺癌(Non-smallCellLungCancer,NSCLC)为肺癌中占比极高的类型,病情早期难以进行判断,且恶化速度快,较多患者难以在早期接受治疗,故而晚期NSCLC在临床中占据重要地位｡晚期NSCLC患者主要采用化疗药物治疗,以延长生命､提高生存质量为宗旨,GP方案为晚期NSCLC一线化疗方案,但疾病导致患者身体素质降低。
2025-06-18
骨髓抑制(chemotherapy⁃inducedmyelosuppres⁃sion,CIM)是抗肿瘤治疗最常见的毒副反应,表现为中性粒细胞减少､血小板减少和血红蛋白减少,增加患者疲劳､感染和出血风险｡CIM的出现通常会导致化疗剂量减少､治疗时间延长､疗效降低甚至危及患者生命｡目前,临床上常采用“补救性”措施,例如:输注红细胞､血小板以及给予造血生长因子治疗CIM。
2025-06-04
MicroRNA(miRNA)是一类长度大约为19-25nt的短链非编码RNA[4],miRNA在人类基因表达过程中起着重要的调控作用,同时也参与了肿瘤的发生､进展､增殖､转移､侵袭､耐药等多种生命过程[5]｡已有报道在结直肠癌患者中有多种miRNA差异表达,如miR-21､miR-31等,正逐渐成为结直肠癌诊断､治疗和预后的新靶点[6]｡
2025-05-27
全球癌症统计报告数据显示，2022年我国胃癌新发病例数占全球的37%，死亡病例数占全球的39%，总体疾病负担较重。近年来，胃癌的化疗、免疫治疗、靶向治疗技术不断发展，国家采取一系列措施推动胃癌新药的开发、评审、批准及报销，极大地提升了治疗药物的可及性。
2025-04-12
原发性肝癌是临床上最为常见的消化系统恶性肿瘤之一,肝炎病毒感染､黄曲霉素､酒精均为原发性肝癌的易感因素｡ 中国原发性肝癌患病率和死亡率分别为 18.2 / 10 万和 17.2 / 10 万人,且患病率和死亡率随年龄的增加而呈现上升趋势｡ 由于多数患者在确诊时已处于中晚期,预后相对较差｡
2025-03-25
胃恶性肿瘤(Gastric malignant tumors)是全球第5 大常见癌症,其发病率高,在全球范围内每年有超过 100 万人被新诊断｡ 由于很大一部分患者都是在晚期就诊,故其死亡率较高｡ 相关研究表明,恶性肿瘤患者多存在凝血功能异常,常见的是高凝状态和纤溶 亢 进｡ 临 床 上 常 用 凝 血 四 项 和 血 小 板(Platelet,PLT)计数来评估患者凝血功能｡
2025-03-21
中心气道阻塞通常定义为主气管､隆突､左/右主支气管及右中间支气管的阻塞,且狭窄程度≥50%｡恶性中心气道阻塞(MCAO)是肺癌或其他恶性肿瘤肺部转移患者常见且严重的并发症,在肺癌患者中的发生率接近30%[1-2],可能引起阻塞性肺炎､咯血､肺不张､呼吸困难甚至急性呼吸衰竭等不同类型的并发症｡
2025-02-25
人气：24266
人气：19289
人气：17610
人气：16629
人气：15806
我要评论
友情链接
原发性肝癌是最常见的恶性肿瘤之一,具有恶性程度高、发病隐匿、浸润转移性强等特点。尽管现代医学技术不断发展,其发病率与死亡率仍居高不下,且呈逐年上升趋势,严重威胁患者生命健康[1]。目前主要治疗手段包括手术切除和放化疗等,但由于其易转移且早期症状不明显,多数患者确诊时已进展至中晚期,导致术后预后不良,5年生存率极低[2]。因此,寻找安全高效的新型治疗药物至关重要。橘皮素是一种从中草药中提取的生物活性化合物,具有潜在抗肿瘤作用,有研究表明,橘皮素可促进结直肠癌细胞凋亡[3]。Wnt/β-catenin信号通路参与胚胎发育和肿瘤发生等病理、生理过程,抑制该通路可促进肝癌细胞凋亡,从而抑制肝癌进展[4]。此外,抑制Wnt/β-catenin信号通路还能改善肝硬化大鼠的肠道菌群、减轻炎症并缓解肝硬化程度[5]。然而,橘皮素是否通过调控Wnt/βcatenin信号通路改善原发性肝癌模型小鼠的肠道菌群尚不明确。本研究旨在探讨橘皮素对原发性肝癌模型小鼠肠道菌群及Wnt/β-catenin信号通路的影响,为肝癌治疗提供新的理论依据。
1、材料和方法
1.1主要试剂
橘皮素(95%~99%,成都草源康生物公司);二乙基亚硝胺(180711,阿拉丁试剂有限公司);LiCl(99%,武汉普洛夫生物公司)。HE染色试剂盒(ZN1970-GFM,北京百奥莱博科技公司);肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、γ干扰素(interferon-γ,IFN-γ)、ELISA试剂盒(上海碧云天公司);Wnt3a(FNab09519)抗体(武汉菲恩生物科技有限公司);β-catenin、糖原合酶激酶-3β(glycogensynthasekinase-3β,GSK-3β)、卷曲蛋白7(Frizzled-7)和细胞周期蛋白D1(CyclinD1)抗体(Abcam公司)。
1.2原发性肝癌小鼠模型构建和分组
选用7~8周龄、19~22g的SPF级BALB/c雄性小鼠[武汉生物制品研究所,SCXK(鄂)2022-0013]90只,饲养于20~25℃、湿度50%~65%、12h/12h光暗循环中,自由摄食饮水。本研究经本院动物伦理委员会批准。小鼠适应性喂养1周后,随机均分为对照组、模型组、低橘皮素组(12.5mg/kg橘皮素)、高橘皮素组(25mg/kg橘皮素)及LiCl组(25mg/kg橘皮素+LiCl)[6]。除对照组腹腔注射等量生理盐水外,其余组小鼠腹腔注射50mg/kg二乙基亚硝胺(每周2次×5周,后改为每周1次×15周)诱导肝癌模型[7]。成模标准:肝组织病理学证实肝癌发生(成模率>92%,成模后每组入组18只小鼠),并伴食欲减退、精神萎靡、毛发杂乱无光泽且脱毛等表现。除对照组及模型组腹腔注射等量生理盐水外,其他组隔日腹腔注射相应剂量橘皮素;LiCl组另予42.39mg/kgLiCl每日灌胃[8];所有药物干预持续2个月。
1.3肿瘤质量与体积检测
各组随机选择6只小鼠,在建模成功后第0、30、60天分别测量肿瘤长径与短径,计算肿瘤体积,肿瘤体积=长径×短径2/2。给药60天时麻醉处死小鼠,无菌剥离肿瘤组织,称肿瘤质量。
1.4肝组织及肠道组织病理形态观察
将处死小鼠的肝组织及肠道组织取出后,PBS冲洗干净,4%多聚甲醛固定,常规石蜡包埋切片,HE染色,中性树胶封片,光学显微镜观察肝组织及肠道组织病理形态变化。
1.5肠道菌群分析
采集各组小鼠给药结束后处死前新鲜粪便,使用粪便DNA提取试剂盒提取总DNA,纯化至1mg/LDNA样本,进行PCR反应扩增,引物序列为Forward:5′-ATGCTCGACTGTAGCTAGTG-3′;Reverse:5′-GCTCGATCGCATCGATATCG-3′),扩增16SrRNAV3-V4区(~500bp)。采用IlluminaMiSeq平台进行测序,经Mothur软件拼接处理后,以97%相似度进行OTU聚类,利用QIIME1.7.0软件分析菌群多样性(Shannon指数)及丰富度(Chao指数)。
1.6肠道炎症因子检测
各组随机选取6只小鼠麻醉处死,取肠道组织,冰上裂解,2000r/min离心10min(离心半径10cm),取上清液。采用ELISA法检测TNF-α、IL-6及IFN-γ水平,操作严格按试剂盒说明书进行。
1.7免疫印迹检测通路
相关蛋白取各组剩余6只小鼠,麻醉处死后取肿瘤组织,研磨后加入裂解液,冰上裂解提取总蛋白。蛋白样品经沸水浴变性后,进行SDS-PAGE电泳,转膜并封闭。分别于4℃孵育兔抗小鼠Wnt3a、β-catenin、GSK-3β及Frizzled-7一抗过夜,TBST洗膜后室温孵育HRP标记的二抗。再次洗膜后,加入ECL显影,采集图像并使用ImageJ1.8.0软件分析蛋白条带灰度值。
1.8统计学分析
采用SPSS26.0统计软件分析数据。计量资料以x±s表示,多组间差异比较行单因素方差分析,两两差异比较行SNK-q检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2、结果
2.1橘皮素对各组小鼠肿瘤生长的影响
对照组小鼠肝脏呈淡红色,质地柔软,表面光滑;模型组则出现肝叶粘连、弥漫性结节和出血灶,正常结构基本消失。橘皮素治疗组(特别是高橘皮素组)显著改善了肝结节数量和大小,但LiCl组较高橘皮素组表现出更严重的结节增生和出血(图1)。除对照组外,其余各组肿瘤体积均随时间延长逐渐增大(P<0.05;图1)。第60天时,肿瘤质量及体积均模型组>低橘皮素组>高橘皮素组>对照组,且LiCl组>高橘皮素组(P<0.05;图1)。
图1橘皮素对各组小鼠肿瘤生长的影响
2.2橘皮素对各组肝组织及肠道组织病理形态的影响
对照组小鼠肝肠组织结构正常,肝细胞形态规整、分布均匀,肠绒毛排列整齐。模型组出现显著病理改变:肝细胞排列紊乱伴核深染及广泛坏死,同时伴大量炎症细胞浸润和纤维增生;肠绒毛萎缩稀疏伴黏膜下层严重炎症细胞浸润。橘皮素治疗可呈剂量依赖性改善上述病变,其中高剂量组肝细胞形态和肠绒毛排列基本恢复正常,炎症细胞浸润显著减轻。值得注意的是,LiCl组较高橘皮素组表现出更严重的肝肠组织损伤和炎症反应(图2)。
图2橘皮素对各组小鼠肝组织及肠道组织病理形态的影响
2.3橘皮素对各组小鼠肠道菌群的影响
与对照组相比,模型组双歧杆菌、乳酸杆菌、Shannon指数及Chao指数降低,大肠杆菌升高(P<0.05);模型组、低橘皮素组、高橘皮素组双歧杆菌、乳酸杆菌、Shannon指数及Chao指数依次升高,大肠杆菌依次降低(P<0.05);与高橘皮素组相比,LiCl组双歧杆菌、乳酸杆菌、Shannon指数及Chao指数降低,大肠杆菌升高(P<0.05;表1)。
2.4橘皮素对各组小鼠肠道炎症因子水平的影响
与对照组相比,模型组TNF-α、IL-6水平升高,IFN-γ水平降低(P<0.05);模型组、低橘皮素组、高橘皮素组TNF-α、IL-6水平依次降低,IFN-γ水平依次升高(P<0.05);与高橘皮素组相比,LiCl组TNFα、IL-6水平升高,IFN-γ水平降低(P<0.05;图3)。
表1橘皮素对各组小鼠肠道菌群多样性及丰度的影响
图3橘皮素对各组小鼠肠道炎症因子水平的影响
2.5橘皮素对Wnt/β-catenin信号通路的影响
与对照组相比,模型组Wnt3a、β-catenin、Frizzled-7和CyclinD1表达水平升高,GSK-3β表达水平降低(P<0.05);模型组、低橘皮素组、高橘皮素组Wnt3a、β-catenin、Frizzled-7和CyclinD1表达水平依次降低,GSK-3β表达水平依次升高(P<0.05);与高橘皮素组相比,LiCl组Wnt3a、β-catenin、Frizzled-7和CyclinD1表达水平升高,GSK-3β表达水平降低(P<0.05;图4)。
图4橘皮素对各组小鼠肠道Wnt3a、β-catenin、GSK-3β、Frizzled-7和CyclinD1表达水平的影响
3、讨论
肝癌是肝细胞或肝内胆管上皮细胞发生的恶性肿瘤,具有恶性程度高、转移性强和病死率高等特点。目前主要治疗手段包括手术和放化疗等,虽能消除病灶或抑制肿瘤发展,但易造成机体二次损伤且复发率高。中医药治疗癌症相关疾病具有疗效确切、不良反应小等优势,可有效降低肿瘤复发率、转移率和并发症发生率,提高患者生活质量。橘皮素是一种广泛存在于芸香科植物(如川橘果皮、酸橙果皮和柑橘茎叶)中的黄酮类化合物,具有抗菌和抗肿瘤等药理作用[9]。本研究发现,肝癌小鼠肿瘤体积随时间推移逐渐增大,而橘皮素治疗可显著改善肝组织和结肠组织病理损伤,延缓肿瘤生长,且呈剂量依赖性。既往研究显示,橘皮素可通过抑制Nrf2通路阻碍多重耐药肺癌细胞生长[10],通过抑制miR-21表达阻断Akt激活从而诱导结肠癌细胞自噬[7],还能促进癌细胞凋亡抑制口腔癌发展[11]。这些证据共同表明橘皮素具有广谱抗肿瘤活性,提示其对肝癌可能具有抑制作用。
肿瘤相关炎症和肠道菌群紊乱是肝癌发生的重要诱因。肠道稳态对肝脏保护和机体健康至关重要,肠道菌群形成的生物膜屏障可抵御病原微生物入侵,在免疫调节、毒素清除和抗肿瘤等方面发挥关键作用[12-13]。当肠道菌群清除有害代谢产物功能受损时,促炎介质持续累积导致慢性炎症,进而诱发细胞异常分化为肿瘤细胞;而肿瘤细胞分泌的内毒素又会加剧菌群失调和免疫功能异常,形成恶性循环促进肝癌进展[14-15]。本研究发现,原发性肝癌小鼠血清TNF-α、IL-6水平显著升高而IFN-γ降低,肠道双歧杆菌、乳酸杆菌及Shannon指数、Chao指数下降,大肠杆菌增多。其中TNF-α和IL-6是炎症反应启动的关键因子,IFN-γ则在炎症发生后参与免疫调节。临床研究显示,肝癌患者肠道双歧杆菌、乳杆菌和拟杆菌减少而肠杆菌增多,伴内毒素和炎症因子水平升高[16]。柴芪益肝颗粒可通过增加乳酸菌数量和α多样性指数改善肠道微环境[17],健脾益气方能调节肝癌小鼠菌群组成并降低IL-1β、IL-18等炎症因子表达[18]。这些证据提示,调节肠道菌群平衡和炎症因子水平可能改善肝癌进程。本研究中橘皮素处理呈现相似的调控特征,推测其可能通过抑制肠道炎症、提高菌群多样性来改善肝癌小鼠肠道微环境。
Wnt/β-catenin信号通路异常激活在肿瘤发生发展中起关键作用。该通路激活时,Wnt3a与Frizzled/LRP5/6受体结合,导致β-catenin在胞内积累并激活下游靶基因[19];而GSK-3β可通过促进βcatenin降解维持通路稳态。本研究发现肝癌小鼠Wnt3a、β-catenin和Frizzled-7表达上调而GSK-3β下调,橘皮素处理可逆转这些变化。结合既往研究中牛黄通过抑制该通路延缓肝癌生长[20],橙皮素可下调β-catenin、c-myc等通路相关蛋白[21],推测橘皮素的抗肝癌作用可能部分源于Wnt/β-catenin通路抑制。本研究进一步实验显示,LiCl可拮抗橘皮素对该通路蛋白的调控作用,进一步证实橘皮素可能通过该通路改善肠道菌群和炎症反应。
综上所述,橘皮素可能通过抑制Wnt/β-catenin信号通路改善原发性肝癌小鼠肠道菌群紊乱和炎症反应。但本研究存在局限性,橘皮素的具体作用机制仍需深入探索。
参考文献:
[2]李纪宾,邹小农.《2016年中国癌症发病和死亡情况》解析[J].环境卫生学杂志,2023,13(1):45-47.
[4]梁玉琼,黄庆,黄娟娟,等.薯蓣皂苷抑制Wnt/β-catenin信号通路促进肝癌细胞凋亡的研究[J].中国比较医学杂志,2024,34(8):72-77.
[7]有曼,张虹,何广宏,等.柴胡皂苷b2通过调控沉默信息调节因子6介导的糖代谢通路减轻二乙基亚硝胺诱导的小鼠原发性肝癌[J].中国药理学与毒理学杂志,2022,36(10):739-745.
[8]吴文宇,杨柱,龙奉玺,等.葛花解酲方对乙醇性HBV转基因小鼠肝癌前病变GST-Pi和PCNA表达及Wnt/β-catenin信号通路的影响[J].中国免疫学杂志,2020,36(1):36-41.
[16]汤莉,吴伶莉.原发性肝癌患者肠道菌群变化与内毒素和炎症因子水平的关系[J].中国微生态学杂志,2021,33(10):1162-1165.
[17]庞旭,李晓斌,孙童,等.柴芪益肝颗粒改善H22肝癌荷瘤小鼠肠道黏膜通透性调控菌群的抗肝癌作用机制研究[J].中国临床药理学杂志,2024,40(22):3301-3305.
[18]蒋锐沅,蓝巧玉,王伟,等.脾气亏虚和炎症状态对肝癌荷瘤小鼠肠道菌群的影响及健脾益气方的干预作用[J].中华中医药杂志,2023,38(1):341-347.
基金资助:沈阳市科学技术计划(23-129-3-045);
文章来源:董俊飞,杨毅,孙婷.橘皮素抑制Wnt/β-catenin信号通路改善原发性肝癌小鼠肠道菌群[J].中南医学科学杂志,2025,53(04):591-595.
期刊名称：中南医学科学杂志
期刊人气：1771
主管单位：湖南省教育厅
主办单位：南华大学
出版地方：湖南
专业分类：医学
国际刊号：2095-1116
国内刊号：43-1509/R
邮发代号：42-396
创刊时间：1973年
发行周期：双月刊
期刊开本：16开
见刊时间：7-9个月
影响因子：0.000
影响因子：0.000
影响因子：0.000
影响因子：0.000
影响因子：0.000
科普杂志阅读、期刊信息查询、论文下载、文献查询、原创文章检测等多项服务。
服务热线
您的论文已提交，我们会尽快联系您，请耐心等待！
你的密码已发送到您的邮箱，请查看！
2025-07-13
43
上传者：管理员
