冬虫夏草(简称虫草)是由冬虫夏草菌(Ophiocordyceps sinensis)寄生于蝙蝠蛾幼虫而形成的虫菌复合体,富含多种活性物质,具有调节免疫力、抗肿瘤等功效,是我国传统名贵中药。为深入探究其活性成分及作用机制,中国科学院微生物研究所车永胜研究员课题组从冬虫夏草菌中分离得到一种具有抗细胞凋亡和坏死活性的多硫代二氧基哌嗪(ETPs)族化合物——C42(11’-脱氧沃替西林A)。随后,姜学军研究员与车永胜研究员合作,对其作用机理进行了深入研究,并取得重要进展。
研究发现,C42能够激活“溶酶体-细胞自噬”途径。细胞自噬的激活可促进细胞降解蛋白聚集体、受损细胞器等,维持细胞内稳态;然而,过度自噬也可能引发II型程序性细胞死亡。在凋亡过程中,半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)是关键剪切酶。该研究揭示,C42增强的细胞自噬早于caspase依赖的凋亡启动,且C42诱导的自噬能促进细胞凋亡的发生。此外,参与细胞修复的聚ADP-核糖聚合酶(PARP)也与caspase依赖的凋亡相关,并参与了C42诱导的自噬过程。
该研究初步阐明了ETP类真菌来源活性化合物增加细胞自噬的机制,对肿瘤药物的临床应用具有重要的基础研究意义。相关成果已在线发表于《Autophagy》期刊。