龟寡肽通过双重调节治疗功效和血液学毒性增强环磷酰胺的抗肿瘤活性

Tortoise Oligopeptides Augment Cyclophosphamide's Antitumor Activity Through Dual Modulation of Therapeutic Efficacy and Hematologic Toxicity.

作者信息Zhuotao Fu, Tian Yu, Cong Meng, Guoni Zhang, Shaojun Huang, Yuping Li, Linchun Fu, Zhitong Deng
PMID41111893
发布时间2025-10-16
DOI10.1002/fsn3.71078

实验完整度

包含体外肽组学及分子对接、非荷瘤小鼠剂量效应、荷瘤小鼠疗效评估、FMT因果验证等多层级实验。

主要模型

KM小鼠CTX诱导白细胞减少模型 S180荷瘤小鼠模型 粪便微生物群移植(FMT)受体小鼠模型

重点核对

TOPs给药剂量:0.12、0.24、0.48 g/mL,每日灌胃1 mL/100 g体重 CTX给药方案:80 mg/kg腹腔注射,连续3天 S180细胞接种量:2×10^6细胞(200 μL生理盐水) FMT供体选择:TCTX和THD组,受体预处理抗生素鸡尾酒1周 样本采集时间:首次CTX注射后10天

摘要

环磷酰胺(CTX)是一种广泛使用的化疗药物,但其疗效常因白细胞减少症而受限,这是一种常见的不良反应,目前缺乏有效的预防策略。本研究从三种可食用龟种(三线闭壳龟、黄喉拟水龟和中华草龟)的混合物中制备寡肽,并评估其缓解CTX诱导的白细胞减少症的潜力。所得的龟寡肽(TOPs)主要被表征为分子量低于5 kDa、肽长度在4至15个氨基酸之间的小分子,富含甘氨酸、谷氨酸和脯氨酸。在小鼠模型中,TOPs给药以剂量依赖性方式显著改善了CTX诱导的白细胞减少症,减轻了脾脏和股骨的病理损伤,并与血清IL-4、IL-1β、TNF-α和IFN-γ水平升高相关。在CTX处理的荷瘤小鼠中,TOPs不仅减轻了白细胞减少症,还增强了CTX的抗肿瘤功效。相关性分析将白细胞恢复与肠道微生物属(如Colidextribacter、Tyzzerella、Prevotellaceae_UCG_001和Rikenella)的相对丰度增加联系起来。KEGG通路分析和粪便微生物群移植(FMT)实验表明,TOPs部分通过调节肠道微生物群来缓解CTX诱导的粒细胞减少症。此外,LC–MS/MS测序结合生物信息学预测和分子对接鉴定了几种肽——包括PAIPAPPVGPGPK、FSFPTLPF和PGLPFHP——对关键肿瘤靶点(BCL-2、MDM2、EGFR)具有高结合亲和力,表明其具有内在的抗肿瘤特性。这些发现表明,TOPs可作为专用医疗食品,通过涉及免疫营养、肠道微生物群调节和直接抗肿瘤肽效应的多模式机制来减轻CTX诱导的白细胞减少症。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
TOPs能否缓解CTX诱导的白细胞减少症并增强其抗肿瘤疗效?其潜在机制是什么?
核心机制
TOPs通过肠道微生物群依赖的免疫调节减轻CTX诱导的骨髓抑制,同时通过特定生物活性肽(如PAIPAPPVGPGPK、FSFPTLPF、PGLPFHP)直接作用于BCL-2、MDM2和EGFR等肿瘤靶点增强抗肿瘤疗效。
主要证据
在非荷瘤和荷瘤小鼠模型中,TOPs显著改善白细胞减少和免疫器官损伤;FMT实验表明肠道菌群足以转移骨髓保护作用但非抗肿瘤作用;分子对接显示多个肽与肿瘤靶点稳定强结合。
研究意义
研究支持TOPs作为专用医疗食品的潜在应用,以改善化疗耐受性和疗效,并为理解复杂天然产物衍生物的功能提供了机制框架。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

TOPs制备与理化表征

获得并表征由三种食用龟肉混合制备的寡肽产物,确定其分子量、肽长度及氨基酸组成等特性。

以1:1:1比例混合三龟种肉,经蒸煮、酶解、过滤、浓缩、喷雾干燥和冷冻干燥等步骤制备TOPs;进行营养成分分析和氨基酸组成测定;通过LC–MS/MS进行从头测序。

2

抗肿瘤肽的生物信息学预测与分子对接

从TOPs中筛选潜在的抗肿瘤肽,并评估其与关键肿瘤靶点的结合亲和力。

使用TriNet预测肽的抗癌活性,PeptideRanker评分(阈值≥0.8)筛选生物活性肽;对高含量肽与BCL-2、MDM2、EGFR进行CABS-dock分子对接模拟。

3

非荷瘤小鼠剂量效应实验

评估TOPs对CTX诱导的白细胞减少症的缓解作用及其剂量依赖性。

KM小鼠分组(NC, MC, LD, MD, HD)灌胃TOPs或生理盐水30天,随后除NC外腹腔注射CTX(80mg/kg×3天),10天后采集样本检测血常规、免疫器官指数和病理。

4

荷瘤小鼠疗效评估

评估TOPs联合CTX对S180荷瘤小鼠的抗肿瘤效果及对白细胞减少的改善。

KM小鼠分组(TMC, TCTX, THD),灌胃TOPs(高剂量)或生理盐水30天后接种S180细胞,随后CTX处理,监测肿瘤体积、最终肿瘤重量、抑瘤率及血液学参数。

5

粪便微生物群移植(FMT)实验

验证肠道菌群在TOPs介导的骨髓保护及抗肿瘤作用中的因果作用。

受体小鼠用抗生素鸡尾酒预处理1周清除肠道菌群,然后接受来自TCTX或THD组供体的粪便悬浮液灌胃30天,随后进行S180接种和CTX处理,评估血液学参数和肿瘤生长。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
环磷酰胺(安道生)AstraZenecaHJ20160467
S-180肿瘤细胞ProcellCL-0201
木瓜蛋白酶----
DL-二硫苏糖醇----
Q Exactive四极杆-静电场轨道阱质谱仪ThermoFisher Scientific--
IL-4 ELISA试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
IL-1β ELISA试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
TNF-α ELISA试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
IFN-γ ELISA试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
BC-2800veMindray--
甲硝唑Sichuan Kelun Pharmaceutical Co. Ltd.--
新霉素Hefei Dubang Biopharmaceutical Co. Ltd.--
万古霉素Hainan Poly Pharm. Co. Ltd.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
TOPs制备
原料比例、酶解条件(料水比、pH、温度、时间、酶量)
阅读提示:Methods 2.2 制备过程
非荷瘤小鼠实验
动物品系、周龄、分组、给药剂量、CTX剂量、给药途径、时间点
阅读提示:Methods 2.7 和图1a
荷瘤小鼠实验
S180细胞接种量、CTX剂量和方案、TOPs剂量、分组
阅读提示:Methods 2.8 和图1b
FMT实验
供体选择、受体预处理抗生素方案、粪便悬浮液制备和灌胃量
阅读提示:Methods 2.9 和图1c
血清细胞因子检测
ELISA试剂盒品牌、检测指标
阅读提示:Methods 2.14