長春胺，為小蔓長春花中提取的一種主要生物堿，以其神經(jīng)保護作用和改善腦血管血流的作用而聞名。長春胺被證明通過其對ATP生成和葡萄糖和氧的利用的影響來增強大腦代謝，給予缺血和缺氧的短期保護。

在本研究中，作者采用生物信息學方法篩選天然植物材料，以獲得一種高效的抗癌化合物。所選的天然生物堿長春胺在肺癌細胞系中被驗證，長春胺通過激活幾個信號轉(zhuǎn)導途徑促進A549細胞死亡，包括激活caspase-3介導的凋亡。

作者首先預測了長春胺與caspase-3的電子對接。兩個氫鍵Lys38: N- UNK1:O24和Tyr41:OH -UNK1: O26的距離分別為2.79769和2.92758 ?，vincamine的O24和O26分別與Lys38和Tyr41氨基酸殘基的一個氮原子和一個羥基形成氫鍵。這種相互作用也被兩個疏水相互作用鍵UNK1 - Lys154和Tyr37 -UNK1所穩(wěn)定。

接下來作者測定了長春胺在BEAS-2B、3T3-L1和A549細胞系中的體外活性。結果表明，長春胺可能會顯著抑制人肺癌細胞系(A549)的細胞增殖，但對小鼠胚胎成纖維細胞(3T3-L1)沒有顯著的細胞毒性。

然后，作者用不同劑量的長春胺和甲氨蝶呤來處理A549細胞，長春胺和甲氨蝶呤處理后的細胞均表現(xiàn)出細胞腫脹、質(zhì)膜裂解和細胞器碎裂，表明長春胺誘導的細胞毒性。相反，未處理的對照細胞沒有觀察到這種形態(tài)學變化。

然后作者測定了長春胺對BEAS-2B和3T3-L1細胞活力的影響，未處理的3T3-L1細胞與長春胺處理的(高達500 μM濃度)細胞沒有顯著差異。經(jīng)過48小時的處理后，未處理的BEAS-2B細胞和長春胺處理的BEAS-2B細胞之間沒有產(chǎn)生任何顯著的形態(tài)學變化。這些結果表明長春胺在正常細胞中使用是相對安全的。

然后作者利用DAPI染色來觀察長春胺誘導A549細胞核的凝聚。長春胺和陽性對照甲氨蝶呤誘導A549細胞的核碎裂。同時，未處理的A549細胞顯示完整的細胞核。隨著濃度的增加，A549細胞的熒光強度增加。這些結果提示長春胺可能以劑量依賴的方式誘導惡性肺癌細胞凋亡。

接下來作者利用DCFH-DA來測定長春胺處理的細胞中ROS的產(chǎn)生，長春胺和陽性對照甲氨蝶呤誘導A549細胞的ROS水平增加。相比之下，未處理的對照細胞的熒光很低。同時，與對照組A549細胞相比，500 μM長春胺處理后細胞內(nèi)ROS水平增加了約39.85%。因此，長春胺誘導A549細胞中ROS的生成是劑量依賴的。

接下來作者使用不同濃度的長春胺作用于A549細胞24 h后，A549細胞中caspase-3的活化增加，然后作者用caspase抑制劑預處理A549細胞，發(fā)現(xiàn)長春胺對肺癌細胞的細胞毒活性明顯降低。然而，用caspase抑制劑預處理卻沒有降低對細胞活力的抑制作用。

最后作者研究了長春胺對A549細胞線粒體膜電位的影響。結果顯示，長春胺引起線粒體膜電位的下降，甲氨蝶呤處理也會導致較熒光減弱，而未處理的A549細胞顯示強烈的熒光。用不同濃度的長春胺處理A549細胞時，熒光隨濃度的增加而消失。因此，在長春胺處理的A549細胞中ΔΨm呈現(xiàn)劑量依賴性的減少。

參考文獻

[1] Vincamine, a safe natural alkaloid, represents a novel anticancer agent. DOI: 10.1016/j.bioorg.2021.104626