Wirkmechanismus der Wumei-Pille zur Hemmung der Rekonfiguration des Fettsäurestoffwechsels zur Prävention und Behandlung von kolorektalem Krebs basierend auf Multi-Omics-Analyse

XIAO Gang ,  

YANG Shusen ,  

SI Mingming ,  

YANG Yanyan ,  

WEI Hailiang ,  

YAN Shuguang ,  

LUO Hui ,  

摘要

Ziel ist die Erforschung des Wirkmechanismus von Wumei-Pillen, die durch Regulierung der Rekonfiguration des Fettsäurestoffwechsels die Entstehung und Entwicklung von kolorektalem Krebs (CRC) hemmen und somit neue experimentelle Grundlagen für Prävention und Behandlung von CRC bieten. Methode: 120 C57BL/6-Mäuse wurden zufällig in Kontroll-, Modell-, Wumei-Hoch-, Mittel- und Niedrigdosisgruppen (54, 27, 13,5 g·kg-1) sowie eine Mesalazin-Gruppe (0,01 g·kg-1) zu jeweils 20 Tieren eingeteilt. Mit Ausnahme der Kontrollgruppe wurde in den anderen Gruppen ein entzündungsassoziiertes CRC-Modell durch Azoxymethan (AOM)/Dextransulfat-Natrium (DSS) induziert. Eine Woche nach AOM-Injektion erhielten die Behandlungsgruppen die entsprechenden Dosierungen oral, Kontroll- und Modellgruppen bekamen gleiches Volumen reines Wasser, bis das Interventionsende nach 20 Tagen erreicht war. Die Kolon-Gewebestruktur und pathologische Veränderungen wurden mittels Hämatoxylin-Eosin (HE)-Färbung untersucht, VEGF-Spiegel mit Immunhistochemie bewertet. Durch Metabolomik in Kombination mit Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) und Metabolitenset-Anreicherungsanalyse (MSEA) wurden entscheidende stoffwechselrelevante Pfade für CRC ausgewählt. Validiert wurde dies mittels Genontologie (GO) Funktionsanreicherung und Gen-Heatmap-Analyse, gefolgt von Western Blot zum Nachweis der Schlüsselinhaltsstoffe der Signalwege, kombiniert mit Immunfluoreszenz zur Lokalisation und Koexpression in Gewebe, um den Wirkmechanismus von Wumei aus verschiedenen Ebenen zu erforschen. Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigten Mausmodelle signifikanten Gewichtsverlust und Anstieg des Krankheitsaktivitätsindex (DAI) (P<0,05), deutliche Schleimhautschäden und verstärkte Tumorinvasion im Kolon; im Vergleich zur Modellgruppe verbesserte sich nach Wumei-Intervention der Gewichtsverlust und DAI signifikant, Schleimhautschäden wurden reduziert und VEGF-Spiegel sanken deutlich (P<0,05). Multi-Omics-Analysen zeigten, dass unterschiedliche Metaboliten und Gene in Fettsäuremetabolismus- und Biosynthesewegen gemeinsam angereichert waren. Im Vergleich zur Kontrollgruppe waren in der Modellgruppe die Gene für sterolregulatorisches Element-Bindeprotein 1 (SREBP1), Fettsäuresynthase (FASN), Stearoyl-Coenzym A-Desaturase 1 (SCD1) und gesättigte Fettsäuren signifikant erhöht (P<0,05); verglichen mit der Modellgruppe senkte die Wumei-Behandlung signifikant die Expression dieser Schlüsselgene und Metaboliten (P<0,05). Western Blot bestätigte die Erhöhung der Signalweg-Proteine in der Modellgruppe und deren deutliche Verringerung nach Behandlung (P<0,05). Immunfluoreszenz zeigte eine verstärkte Kolokalisation von SREBP1 mit dem Marker für krebsassoziierte Fibroblasten (CAF) α-SMA im Kolongewebe der Modellgruppe, diese Ko-Lokalisierung nahm nach Intervention ab (P<0,05). Fazit: Wumei kann den Überlebenszustand von CRC-Mäusen und pathologische Schäden im Kolongewebe verbessern; der Wirkmechanismus hängt wahrscheinlich mit der Regulation des SREBP1/FASN/SCD1-Signalwegs zusammen, der die Rekonfiguration des Fettsäurestoffwechsels vermittelt.

关键词

Wumei-Pille;kolorektaler Krebs;Reprogrammierung des Fettsäurestoffwechsels;krebserassocierte Fibroblasten;Transkriptomik;Metabolomik;Tumormikroumgebung;SREBP1/FASN/SCD1-Signalweg

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