小檗碱通过诱导铁死亡介导的能量代谢紊乱抑制结直肠癌进展

引言：小檗碱（BBR）是黄连中的主要异喹啉生物碱，具有显著的抗结直肠癌（CRC）活性。然而，BBR是否通过铁死亡相关的能量代谢紊乱触发CRC细胞死亡仍有待阐明。目的：探讨BBR是否通过调节铁死亡信号通路诱导CRC细胞线粒体能量代谢紊乱。方法：在体外（人细胞系HCT116、鼠细胞系CT26，浓度10、20、40 μM）和体内（80 mg/kg）评估BBR对恶性表型的影响。通过RNA测序结合基于卷积神经网络的通路预测、表面等离子体共振和细胞热位移实验验证靶点结合及机制通路。下游验证主要包括通过RT-qPCR、Western blot、免疫荧光等方法定量Gli1、STAT3、GPX4、SLC7A11和FTH1的表达，并进行其他分子表达和功能确认实验。结果：BBR抑制CRC细胞增殖，HCT116细胞48 h的IC50值为19.86 ± 2.31 μM，CT26细胞48 h的IC50值为21.35 ± 2.63 μM。同时，它升高了丙二醛、乳酸脱氢酶、Fe2+和4-羟基壬烯醛等铁死亡标志物，同时抑制ATP水平、超氧化物歧化酶活性和能量代谢相关酶。基于图卷积网络的药物“靶向”通路算法预测Gli1为前9个靶点，表面等离子体共振证实BBR与Gli1直接结合，KD值为0.652 μM，细胞热位移实验显示BBR使Gli1稳定，热位移ΔT = 2.3 °C。机制上，BBR通过抑制Gli1/STAT3-铁死亡负调控（Gli1/STAT3-FNR）轴发挥抗CRC作用，这是一个新的调控通路。值得注意的是，在实验剂量下，BBR在体内未表现出明显的器官或血液学毒性。结论：BBR通过抑制Gli1/STAT3-FNR轴触发铁死亡介导的能量代谢紊乱。这项工作为BBR抗CRC适应症提供了机制支持，并为治疗CRC提供了一种有前景的方法。