多组学分析揭示破壁灵芝孢子通过靶向甘油磷脂和脂肪酸代谢抑制骨肉瘤
多组学分析揭示破壁灵芝孢子通过靶向甘油磷脂和脂肪酸代谢抑制骨肉瘤
骨肉瘤(OS)是一种常见的原发性恶性骨肿瘤,起源于间充质,主要影响儿童和青少年。流行病学研究表明,在 15-19 岁的青少年中,OS 占所有实体颅外癌症的 15%。当前治疗主要为手术联合化疗,但 OS 的侵袭性、化疗耐药性、复发及副作用等问题导致治疗效果不佳,亟需探索有效且安全的防治药物。灵芝作为一种药用真菌,已有研究表明其在影响脂质代谢等方面有作用,如灵芝水提物调节膜成分代谢等。破壁灵芝孢子已显示出抗 OS 作用,但灵芝或其提取物在调节膜成分代谢和磷酸甘油酯代谢以发挥抗 OS 作用方面的具体作用尚未有报道。
杭州伯宇智能健康创新实验室李振皓研究团队在Scientific Reports(Q1,IF:7.5)期刊发表题为“Multi-omics analysis reveals inhibition of osteosarcoma progression by sporoderm-removed Ganoderma lucidum spores via targeting glycerophospholipid and fatty acid metabolism”的相关研究。DOI:10.1038/s41598-025-05890-5。该研究分析了破壁灵芝孢子(RGLS)在体内外对骨肉瘤(OS)发展的影响,并基于转录组学、蛋白质组学和代谢组学的整合分析,阐明 RGLS 抗 OS 的潜在机制。
体内实验显示,RGLS 能显著减少 S-180细胞移植瘤重量,预防性给药的肿瘤抑制率为 35.8%,治疗性给药为 25.8%,且不影响小鼠体重;同时可诱导肿瘤细胞凋亡,降低 Ki-67 表达。体外实验中,RGLS 以剂量依赖方式降低 S-180 细胞活力,IC50 为 2.51mg/ml,显著增加凋亡细胞比例,且以晚期凋亡细胞为主,并影响相关凋亡蛋白表达。RGLS 可改善小鼠胸腺皮质和髓质的结构紊乱,提高外周血中CD3+T细胞比例。
图 1. 去孢壁灵芝孢子(RGLS)对体内 S-180 移植瘤生长的影响。
(A)实验方案。(B–C)RGLS 对肿瘤大小(B)和重量(C)的影响。(D)RGLS 对小鼠体重的影响。(E)RGLS 对肿瘤组织病理变化的影响。(F)RGLS 对肿瘤组织中 Ki-67 表达的影响。与模型组相比,***P<0.001,n=6
图 2. 去孢壁灵芝孢子(RGLS)对体内 S-180 细胞生长的影响。
(A)RGLS 对 S-180 细胞增殖的影响。(B–C)RGLS 对 S-180 细胞凋亡率的影响。(D)RGLS 对 S-180 细胞中凋亡相关蛋白表达的影响。 western blot 的代表性图像已进行裁剪,(D)的完整 western blot 图像附于补充图 4A-D 中。与对照组相比,*P<0.05,***P<0.001,n=3
RGLS 通过磷脂酶 A2(PLA2)介导的途径上调溶血磷脂酰胆碱(LysoPC)水平,破坏甘油磷脂代谢;同时,RGLS 能促进 S-180 细胞对巨噬细胞分泌的 Pla2g7 蛋白的内吞作用,而 Pla2g7 可代谢磷脂酰胆碱(PC)生成 LysoPC,进而增强其抗癌效果,且该过程涉及内吞相关调控因子的上调。
RGLS 会调节骨肉瘤细胞的脂肪酸谱,减少短链和中链脂肪酸水平,增加多种长链脂肪酸水平;同时抑制长链酰基肉碱代谢,阻碍长链脂肪酸的 β- 氧化,这一系列作用导致骨肉瘤细胞内 ATP 含量降低,能量耗竭,最终抑制肿瘤细胞生长。
图3 去孢壁灵芝孢子(RGLS)在骨肉瘤 S-180 细胞及移植瘤中发挥抗癌活性的分子机制工作模型。
该研究为 RGLS 在骨肉瘤治疗中的应用提供了理论依据,揭示了其多靶点的作用机制。后续可进一步探索RGLS如何调控Pla2g7的释放,以及肿瘤细胞内吞Pla2g7后是否通过溶酶体途径引发细胞死亡。为骨肉瘤的治疗提供新的思路和方向。
原文链接https://doi.org/10.1038/s41598-025-05890-5
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