研究人员检测了五种化合物：姜黄素、小檗碱、刺芒柄花素、葫芦素E以及CAPE（咖啡酸苯乙酯，蜂胶的一种成分）。他们比较了每种化合物对纤维肉瘤细胞和健康肌肉细胞的影响。
天然化合物如何影响关键细胞通路
该研究的一个主要重点是NF-κB信号通路，该通路有助于调节炎症、代谢、细胞存活和细胞老化。
“NF-κB就像一个中央控制开关，整合细胞应激信号，并决定细胞是激活炎症通路、为生存而战，还是改变其代谢，”弗罗茨瓦夫医科大学分子与细胞生物学系的Julita Kulbacka教授解释道。
在癌细胞中，异常高的NF-κB活性可以帮助细胞存活并适应应激条件。但该通路在健康细胞中也发挥着重要作用。这意味着理想的策略不是完全消除NF-κB活性，而是以更受控和选择性的方式影响它。
癌细胞对能量流失更为敏感
这五种化合物还干扰了线粒体功能，使细胞更难产生能量。
这种效应在纤维肉瘤细胞中尤为明显。它们的ATP水平下降了约83-92%，而健康肌肉细胞的ATP水平下降了约23-73%。这一差异表明，当能量代谢受到破坏时，癌细胞可能尤为脆弱。
这些化合物还改变了线粒体自噬（mitophagy），即细胞清除受损线粒体的过程。
“小檗碱、葫芦素E和CAPE增强了纤维肉瘤细胞中依赖于PINK1/PARKIN的线粒体自噬。结合ATP水平的显著下降，这表明这不是一种保护性反应，而是一种不堪重负的适应机制，最终导致细胞衰老和死亡，”Julita Kulbacka教授说。
天然化合物促使癌细胞进入衰老状态
所有五种化合物都触发了纤维肉瘤细胞的细胞衰老迹象。衰老细胞虽然存活，但永久失去了继续分裂的能力。
姜黄素产生的效应最强。衰老癌细胞的比例从约16.5%上升至75%以上。其他每种化合物也将该比例推高至66%以上。
健康肌肉细胞的反应通常较弱，表明这些化合物对癌细胞表现出一定程度的选择性。
姜黄素提供了最佳的整体平衡
细胞活力测试表明，姜黄素和CAPE对纤维肉瘤细胞的选择性最强。姜黄素脱颖而出，因为它将强大的抗癌活性和诱导细胞衰老的能力与相对良好的安全性结合在一起。
“我们的研究结果表明，这些天然化合物能够通过破坏线粒体功能和能量代谢，选择性地使癌细胞承受比健康细胞更大的代谢负担。在测试的化合物中，姜黄素表现出最均衡的特性，”Julita Kulbacka教授强调道。
小檗碱的耐受性也很好。然而，研究人员表示，仍需更详细地研究其对健康肌肉细胞线粒体的影响。
抗癌活性只是全貌的一部分
为了初步了解离体细胞之外的安全性，研究人员还在大蜡螟（Galleria mellonella）幼虫中测试了这些化合物。
姜黄素和小檗碱的耐受性最好。CAPE和葫芦素E与较高的死亡率相关，而刺芒柄花素是这五种化合物中毒性最大的。
这些结果强调了药物开发中的一个重要问题。如果一种化合物对生物体其他部位造成过多损害，那么即使它对癌细胞具有高度活性，也可能是一个糟糕的候选药物。
这些化合物目前还不是癌症治疗方法
这些发现并不表明姜黄素、小檗碱或其他化合物目前可用于治疗肉瘤。这些实验依赖于动物细胞系和相对简单的无脊椎动物毒性模型。
“我们的发现来自实验室实验和蜡螟幼虫的初步测试。下一步是在更高级的体内模型中评估这些化合物，并更好地了解它们的作用机制、最佳剂量和给药方法，”Kulbacka教授指出。
尽管如此，这项工作有助于缩小范围，确定哪些天然化合物值得进一步研究。它还表明了为什么评估潜在抗癌药物时，不仅要看它们对癌细胞的影响效果，还要看它们对健康组织和整个生物体的影响。
你知道吗？
- 肉瘤占成人所有癌症的比例不到1%，但包含100多种不同的疾病亚型。
- 没有一种单一的治疗方法适用于所有肉瘤。不同的亚型通常需要不同的治疗方法。
- 癌细胞消耗的能量比大多数健康细胞多得多。
- 当它们的“发电厂”——线粒体——停止正常运作时，它们生长和分裂的能力就会受损。
- 天然化合物可能会启发未来药物的开发，但它们本身并不是疗法。