多柔比星(Dox)是一种广泛用于治疗多种癌症的蒽环类化疗药物,但其临床应用常因剂量依赖性的心脏毒性而受限,严重时可导致充血性心力衰竭。近年来,研究表明肿瘤蛋白p53、腺苷单磷酸激活蛋白激酶(AMPK)、核蛋白p62以及雷帕霉素哺乳动物靶标(mTOR)在Dox诱导的心肌细胞凋亡和自噬失调中发挥关键作用。阿司巴汀(Aspalathin)是一种从南非路易波士茶中提取的二氢查尔酮C-葡萄糖苷,具有抗氧化和抗炎活性,已知能激活AMPK并降低p53表达。然而,阿司巴汀是否通过增强自噬通量来抑制Dox诱导的心脏毒性,此前尚未明确。
来自南非医学研究理事会的研究人员采用H9c2大鼠心肌细胞和Caov-3人卵巢癌细胞作为模型。细胞在含Dulbecco改良Eagle培养基(DMEM)中培养,先用Dox处理5天,随后每天联合使用20 μM的右雷佐生(Dexrazoxane,一种心脏保护剂)或0.2 μM的阿司巴汀与0.2 μM的Dox共同处理5天。通过Western blot、免疫荧光和流式细胞术检测细胞凋亡、自噬标志物及信号通路变化。
结果显示,阿司巴汀处理显著提高了Bcl-2/Bax比值,减少了caspase-3裂解,从而抑制心肌细胞凋亡,该保护作用依赖于p53的抑制。同时,阿司巴汀激活了AMPK和FoxO1,导致p62表达下降,并上调自噬相关基因(Atgs)如Beclin-1和LC3-II,促进自噬通量。重要的是,在Caov-3卵巢癌细胞中,阿司巴汀并未削弱Dox的抗癌活性,表明其选择性保护正常心肌细胞。
该研究首次揭示了阿司巴汀通过AMPK/FoxO1/p62轴增强自噬、抑制p53介导的凋亡,从而缓解Dox心脏毒性的分子机制。这一发现为开发基于天然产物的心脏保护辅助疗法提供了新策略,有望改善癌症患者的生活质量和预后。
原始出处: Johnson R et al. Aspalathin Reverts Doxorubicin-Induced Cardiotoxicity through Increased Autophagy and Decreased Expression of p53/mTOR/p62 Signaling. Molecules. 2017 Sep 22;22(10). pii: E1589. doi: 10.3390/molecules22101589.