知母皂苷AIII通过靶向并促进HSP90介导的GPX4泛素化和降解来促进非小细胞肺癌铁死亡

知母皂苷AIII（Tim-AIII）是一种甾体皂苷，在多种癌症中表现出强大的抗癌活性，尤其是乳腺癌和肝癌。然而，Tim-AIII介导的抗肺癌作用的潜在机制仍不清楚。在这项研究中，我们表明Tim-AIII抑制非小细胞肺癌（NSCLC）细胞系的增殖和迁移，诱导G2/M期阻滞，并最终触发细胞死亡，伴随活性氧（ROS）释放、铁积累、丙二醛（MDA）产生和谷胱甘肽（GSH）消耗。有趣的是，我们发现Tim-AIII介导的细胞死亡被铁死亡抑制剂ferrostatin-1（Fer-1）逆转。同时，通过SwissTargetPrediction（STP）和表面等离子体共振（SPR）测定，热休克蛋白90（HSP90）被预测并验证为Tim-AIII的直接结合靶点。进一步研究表明，Tim-AIII促进HSP90表达，且Tim-AIII诱导的细胞死亡被HSP90抑制剂tanespimycin阻断，表明HSP90是Tim-AIII进一步触发细胞内事件的主要靶点。机制分析显示，Tim-AIII-HSP90复合物进一步靶向并降解谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4），并促进GPX4的泛素化，如免疫沉淀、降解和体外泛素化测定所示。此外，当通过HSP90-shRNA转染敲低HSP90时，Tim-AIII抑制细胞增殖、诱导细胞死亡、导致ROS和铁积累、MDA产生、GSH消耗以及GPX4泛素化和降解的作用显著减弱。重要的是，在皮下异种移植肿瘤模型中，无论是在C57BL/6J还是BALB/c-nu/nu裸鼠中，Tim-AIII也显示出通过促进铁死亡来预防肿瘤生长的强大能力。总之，HSP90被确定为Tim-AIII的新靶点。Tim-AIII通过结合并形成复合物，进一步靶向并降解GPX4，最终诱导NSCLC铁死亡。这些发现为Tim-AIII可作为NSCLC治疗的潜在候选药物提供了坚实的证据。