Forskning i resveratrols hæmning af livmoderhalskræft ved at fremkalde autofagisk celledød
Resveratrol (RES), en ikke-flavonoid polyfenolforbindelse, findes i vid udstrækning i druer, jordnødder og andre planter samt i traditionel kinesisk medicin såsom Polygonum cuspidatum. Som et naturligt lægemiddel med lav toksicitet har det antiinflammatoriske, antioxidante, blodpladehæmmende, åreforkalkningshæmmende og andre virkninger. Derudover er resveratrol også et lovende antitumorlægemiddel. Det har en bred vifte af mål, såsom mTOR JAK、β-amyloid、Adenylyl cyclase、IKKβ、DNA polymerase， Det er også en specifik SIRT1-aktivator og en effektiv hæmmer af pregnan X-receptor (PXR). Nylige undersøgelser har vist, at RES har in vitro- og in vivo-hæmmende aktivitet mod forskellige tumorer, men kliniske forsøg med RES som et lægemiddel mod kræft er stadig begrænsede. Resultaterne af at teste RES i tumordyrmodeller indikerer, at RES hovedsageligt spiller en forebyggende rolle i gastrointestinale tumorer. I dyremodellen for brystkræft kan RES blive et kræftterapeutisk middel. Denne gavnlige effekt afhænger dog af dyret og celletypen. Der er relativt få rapporter om RES' rolle i livmoderhalskræftmodellen for human HPV-virusinfektion. Denne undersøgelse brugte hovedsageligt HeLa-celler til at generere tumorer subkutant i nøgne mus og undersøgte RES' anticancereffekt in vivo. Ved at påvise RES' rolle i livmoderhalskræftcellers autofagi blev mekanismen for RES' hæmning af livmoderhalskræft ved at fremme autofagisk celledød udforsket fra både in vivo- og in vitro-perspektiver.

Behandlingen af livmoderhalskræft er hovedsageligt kirurgisk med postoperativ kombination af kemoterapi og strålebehandling. På grund af de stærke bivirkninger og modtagelighed for lægemiddelresistens hos de fleste kemoterapimidler er den kliniske behandling og prognosen for livmoderhalskræft begrænset. Derfor er der et presserende behov for at finde lægemidler med gode antitumoreffekter og lav toksicitet til den kliniske behandling. I de senere år har et stort antal undersøgelser bekræftet, at RES har en god antitumorevne og er effektiv i både tumorforekomst og -udvikling. Forskning har vist, at vævsprotease L medierer autofagisk og apoptotisk celledød induceret af resveratrol i livmoderhalskræftceller. Resveratrol inducerer et fald i mitokondriemembranpotentialet i cellelinjer med livmoderhalskræft, hvilket fremmer apoptose og øger lysosomal permeabilitet. Denne undersøgelse validerede yderligere den hæmmende effekt af resveratrol på livmoderhalskræft gennem autofagi ved hjælp af in vitro- og in vivo-eksperimenter. For det første blev det bekræftet gennem in vivo-eksperimenter, at RES signifikant hæmmer udviklingen af livmoderhalskræft. Desuden afslørede detektion på vævsniveau, at udtrykket af autofagirelaterede proteiner reguleres af RES. Derfor spekuleres der i, at mekanismen bag RES' hæmning af livmoderhalskræft kan være relateret til forekomsten af autofagisk celledød (ACD) induceret af RES. ACD er resultatet af overdreven autofagi i celler, og det er også en Caspase-uafhængig type II programmeret celledød, der adskiller sig fra apoptose. Dens vigtigste kendetegn er tilstedeværelsen af et stort antal autofagosomer og autolysosomer i cytoplasmaet, hvor størstedelen af stofferne i cytoplasmaet nedbrydes, men kernen forbliver intakt. Under vedvarende stress og igangværende autofagi vil celler dø på grund af overdreven selvudtømning. Sådanne cellers død udviser ofte autofagiske karakteristika, primært manifesteret ved overekspression af Beclin1 og produktion af et stort antal autofagosomer og autolysosomer i cellerne. Vacuole membrane protein-1 (VMP1) er et anerkendt autofagisk protein, og dets ekspressionsniveau er negativt korreleret med tumormalignitet. Sammen med Beclin-1 fungerer det som en molekylær kontakt til aktivering af autofagi. VMP1's udtryk og rolle i livmoderhalskræft er endnu ikke blevet rapporteret.
Gennem RT-PCR, Western blot og autofagi-analyser blev det bekræftet, at RES fremmer forekomsten af ACD i livmoderhalskræftceller. Resultaterne viste, at Beclin-1, VMP1 og LC3B, der er placeret på den indre membran af autofagosomer og autolysosomer, kan induceres til at blive stærkt udtrykt af RES i livmoderhalskræftceller med en lignende effekt som Rapa. Rapa er en hæmmer af pattedyrs TOR (mTOR) kinase, som binder sig til FKBP12 for at hæmme mTORC1-aktivering af autofagi og derved udøve tumorundertrykkende effekter. Yderligere undersøgelse af autofagosomer og autofagisk flux afslørede, at både RES og Rapa kan fremme dannelsen af autofagosomer og autolysosomer. Efter kombineret brug steg autofagosomer og autolysosomer yderligere, ledsaget af et fald i P62 og mitokondrier, men kernen forblev intakt; Samtidig observerede vi, at BAFA1 kan blokere den autofagiske strøm af livmoderhalskræftceller forårsaget af RES. Kombinationen af BAFA1 og RES resulterede i ophobning af autofagosomer og P62, ledsaget af et betydeligt fald i mitokondrier og åbenlyse abnormiteter i kernen sammenlignet med andre grupper. BAFA1 er et makrolidantibiotikum isoleret fra Streptomyces-arter og er en specifik hæmmer af den vakuolære type H+ATPase (V-ATPase). BAFA1 kan ramme mitokondrier, få apoptosefremkaldende faktorer til at flytte sig fra mitokondrier til kernen og fremme caspase-uafhængig apoptose. Derudover inducerer BAFA1 bindingen af Beclin-1 til Bcl-2, hvilket yderligere hæmmer autofagi og fremmer celleapoptose. Vores eksperimentelle resultater bekræftede også dette punkt. Ved at måle mitokondriemembranpotentialet og TUNEL-positivitetsraten fandt vi ud af, at RES kan fremkalde et fald i mitokondriemembranpotentialet for at fremme celleapoptose og give forskellige reaktioner på livmoderhalskræftceller under autofagi-aktivering og autofagi-inhibering. Det er blevet rapporteret i litteraturen, at RES forhindrer P62-nedbrydning induceret af Rapa, så kombinationen af Rapa og RES kan forhindre opregulering af autofagi og fremkalde apoptose af brystkræftceller. I denne undersøgelse fandt vi imidlertid, at kombinationen af RES og Rapa kan fremme overdreven autofagi i livmoderhalskræftceller, og den omfattende dannelse af autofagosomer fører til forekomst af ACD; Når autofagi-strømmen af livmoderhalskræftceller er blokeret, kan RES inducere endogen celleapoptose ved at reducere mitokondriemembranpotentialet.

Ud fra dette kan man se, at RES har gode anvendelsesmuligheder i behandlingen af gynækologiske tumorer som livmoderhalskræft, og når det bruges i kombination med autofagi-aktivatoren Rapa eller autofagi-inhibitoren BAFA1, kan det spille en mere positiv anti-cancer-rolle ved at fremme autofagisk død eller celleapoptose.