黑色素瘤由皮膚中的黑色素細(xì)胞發(fā)生癌變而形成，是最嚴(yán)重的皮膚癌之一。利用芳香植物精油作為一種低風(fēng)險的非侵入性治療，可以有效提高癌癥患者的生活質(zhì)量，在癌癥輔助治療中具有應(yīng)用潛力。迷迭香栽培廣泛，擁有豐富的栽培類型。栽培品種的差異會影響迷迭香的精油成分，導(dǎo)致了迷迭香精油化學(xué)組成的多樣性。

國家植物園（南園）石雷研究組在之前的研究中已發(fā)現(xiàn)迷迭香精油對不同癌細(xì)胞株系的抗增殖活性與化學(xué)型有關(guān)。該研究通過對多種迷迭香精油化學(xué)型的細(xì)胞毒性進(jìn)行篩選，選擇了一種抗增殖活性突出的迷迭香精油，研究迷迭香精油抑制小鼠黑色素瘤B16-F10細(xì)胞的作用機(jī)理。

科研人員以3個迷迭香品種‘Blue Lagoon’‘Dutch Mill’‘Majorca Pink’為研究材料，通過水蒸餾提取植物精油，采用GC-MS檢測到39種精油成分，運用OPLS-DA表征最重要的成分為樟腦、馬鞭草烯酮、1,8-桉葉素、α-蒎烯和乙酸龍腦酯，并表明3種精油的化學(xué)組成差異顯著。

隨后將迷迭香精油處理黑色素瘤細(xì)胞B16-F10，細(xì)胞活力結(jié)果顯示不同化學(xué)型的迷迭香精油對B16-F10細(xì)胞的抑制具有明顯差異，其中‘Dutch Mill’精油的抗增殖活性最強(qiáng)，同時多變量分析模型OPLS表明貢獻(xiàn)抑制活性的重要成分為乙酸香葉酯、香葉醇、甲基丁香酚等。

研究人員發(fā)現(xiàn)‘Dutch Mill’精油導(dǎo)致B16-F10細(xì)胞的生長周期發(fā)生G1/G0阻滯和S期細(xì)胞減少，但未產(chǎn)生顯著凋亡現(xiàn)象。借助定量蛋白質(zhì)組學(xué)TMT技術(shù)檢測迷迭香精油對B16-F10細(xì)胞在蛋白質(zhì)水平上的變化，發(fā)現(xiàn)165個顯著表達(dá)的差異蛋白，主要定位于線粒體，富集在與細(xì)胞死亡相關(guān)的鐵死亡通路，以及和神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的通路。

進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)迷迭香精油誘導(dǎo)B16-F10細(xì)胞的活性氧水平顯著上升，線粒體膜電位下降，細(xì)胞脂質(zhì)過氧化水平上升，顯著影響鐵死亡關(guān)鍵蛋白SLC7A11、HO-1和GCL的基因表達(dá)水平。此外，添加鐵死亡抑制劑liproxatin-1，o-phenanthroline，zinc protoporphyrin和ferrostatin-1可顯著抑制迷迭香精油對B16-F10細(xì)胞活性氧和細(xì)胞死亡的誘導(dǎo)。

迷迭香精油通過提高氧化水平影響鐵死亡通路來抑制B16-F10 細(xì)胞增殖

研究結(jié)果建立了對迷迭香精油植物化學(xué)和活性成分的基礎(chǔ)認(rèn)識，為迷迭香精油在癌癥補(bǔ)充治療中的潛在作用和創(chuàng)新應(yīng)用提供參考。

研究成果近日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Industrial Crops & Products。國家植物園（南園）已畢業(yè)碩士研究生黃業(yè)欽為論文第一作者，特別研究助理（博士后）董燕梅博士和石雷研究員為共同通訊作者。該研究得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項、國際合作項目和中山中研化妝品有限公司研發(fā)項目的資助。

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編輯 | 韓藝

審核 | 梁鵬鴻