葫芦素B通过持续激活cofilin干扰肌动蛋白细胞骨架动力学的抗肿瘤机制研究

葫芦素B（CuB）是从葫芦科植物中提取的中药活性单体，具有广谱抗肿瘤活性，但其靶标未明，抗肿瘤机制还存在较大争议。文献及我们的前期工作显示，CuB可迅速诱导肿瘤细胞内G-肌动蛋白库耗竭和肌动蛋白异常聚集，并持续激活丝切蛋白cofilin（去磷酸化），提示CuB可能通过干扰肌动蛋白细胞骨架动力学发挥抗肿瘤效应。本项目将利用小分子抑制剂、siRNA、基因突变和蛋白质组学等方法，深入研究CuB诱导丝切蛋白持续激活的信号途径，包括其上游SSH和CIN磷酸酶途径，并探讨CuB对胞内ATP能量水平以及对CIN与其抑制因子HSP90β相互结合的影响，阐明其干扰肌动蛋白细胞骨架动力学的信号通路。揭示CuB抗肿瘤作用的机制，有助于推动将其开发成为新型的、靶向肌动蛋白调控通路的临床抗肿瘤药物，对研究其它与丝切蛋白过度活化和肌动蛋白异常聚集有关的人类疾病（如阿尔茨海默病）及其动物建模，可能也有一定的启示作用。

葫芦素B是从葫芦科植物中提取的中药活性单体，具有广谱抗肿瘤活性，但其靶标未明，抗肿瘤机制还存在较大争议。文献及我们的前期工作显示，CuB可迅速诱导肿瘤细胞内G-actin库耗竭和F-actin异常聚集，并持续激活丝切蛋白cofilin（去磷酸化），提示CuB可能通过干扰actin细胞骨架动力学发挥抗肿瘤效应。.本项目利用小分子抑制剂、siRNA低敲、蛋白质组学、流式分析和激光共聚焦等多种技术，研究CuB诱导cofilin持续激活的信号途径，阐明其干扰actin细胞骨架动力学的机制（预期目标）。主要研究内容包括：葫芦素B的抗肿瘤活性、葫芦素B作用下的细胞形态和周期变化、葫芦素B激活的actin细胞骨架调控蛋白及其信号通路等，特别是其持续激活cofilin，诱导cofilin-actin rods形成的信号通路。.经研究发现，葫芦素B处理后的细胞，伪足收缩变圆，部分处于细胞分裂期的细胞，停滞于G2/M期，成为多倍体；撤除葫芦素B可以恢复细胞形态，但不可恢复细胞染色体倍数。进一步研究葫芦素B破坏actin微丝骨架的机制，发现葫芦素B可快速激活VASP。通过siRNA、小分子抑制剂等方法证实，葫芦素B激活VASP的激活是通过Gα13-RhoA-PKA信号通路介导的。激活的VASP与无定形的F-actin结合；另一方面，G-actin库的耗竭，可激活actin调控的另一个重要蛋白cofilin，导致其持续去磷酸化。Cofilin的激活与其上游磷酸酶SSH1有关，但与CIN无关。VASP与F-actin的结合，导致cofilin过度激活，并在cofilin的介导下，cofilin与actin形成棒状有序的cofilin-actin复合体。.综上所述，我们认为，葫芦素B的抗癌作用，与其破坏actin微丝骨架直接相关。其作用机制与Gα13-RhoA-PKA-VASP和SSH1-cofilin信号通路有关。相关研究成果以论文的形式分别发表于J Cell Biochem等杂志，共标注论文15篇，其中SCI收录10篇，取得了一定的学术影响，最高单篇引用次数达到17次。我们认为，本项目已达到预期目标。.该项目的研究有助于推动将葫芦素类小分子开发成为新型的、靶向actin调控通路的临床抗肿瘤药物，对研究其它与actin细胞骨架异常有关的人类疾病（如阿尔茨海默病）及其动物建模，有一定的启示作用