基于生物信息学和体外实验探讨紫草素潜在的抗肿瘤机制

目的:紫草素(SHK),一种紫草根部的萘醌类活性成分,具有抗肿瘤活性。本研究通过生物信息学方法和细胞实验,探索SHK在肝细胞肝癌(LIHC)、前列腺腺癌(PRAD)和结肠腺癌(COAD)中的新靶点。方法:通过人类基因数据库(GeneCard)及癌症基因图谱(TCGA)获得SHK与3种癌症的交集基因,并进行基因本体(GO)和京都基因和基因组百科全书(KEGG)富集分析、蛋白质-蛋白质相互作用(PPT)网络构建等。体外实验检测SHK对人肝癌细胞(HepG2)、人前列腺癌细胞(LNCaP C4-2)和人结肠癌细胞(HT-29)的抑制作用,并分析SHK对细胞凋亡及预测靶点基因表达的影响。结果:SHK显著抑制3种癌细胞增殖并通过调节周期素依赖性激酶抑制因子1A(CDKN1A)等基因的表达实现抗肿瘤作用,且与生物信息学预测结果一致。此外,Kaplan-Meier生存曲线进一步表明CDKN1A等是SHK影响癌症患者生存的重要靶点;CDKN1A和B淋巴细胞瘤-2(BCL-2)是SHK抑制肿瘤细胞增殖和侵袭的核心靶点。结论:SHK可通过人体抑癌基因(P53)/CDKN1A和BCL-2/BCL-2关联X蛋白(BAX)通路诱导癌细胞凋亡。本研究报道了SHK抑制肿瘤的作用靶点及潜在机制,为含SHK的中草药作为抗肿瘤的潜在药物提供了初步依据。