在癌症治疗的漫长征程中，化疗药物一直是对抗肿瘤的重要武器。然而，肿瘤细胞对化疗药物产生的耐药性，却如同坚不可摧的盾牌，阻碍着治疗的顺利进行。其中，O6 - 甲基鸟嘌呤 - DNA 甲基转移酶（MGMT）在肿瘤细胞对烷基化剂的耐药过程中扮演着关键角色。它能够去除鸟嘌呤上的甲基，使烷基化剂无法发挥作用，导致肿瘤细胞对化疗药物产生抵抗。为了打破这一困境，研究人员将目光投向了 MGMT 抑制剂，其中 O6 - 苄基鸟嘌呤（BG）备受关注。虽然 BG 在降低肿瘤细胞耐药性方面展现出一定潜力，能增强化疗效果，减少化疗药物剂量，但它也带来了严重的副作用，如骨髓抑制，这极大地限制了其在临床上的广泛应用。此外，除了骨髓抑制外，BG 对其他组织器官是否存在不良影响，尚未有深入研究。
与此同时，化疗在治疗癌症的同时，对健康组织也会造成损害。例如，多柔比星作为一种有效的抗癌药物，虽能在癌症治疗中发挥重要作用，但它会引发延迟性器官毒性，导致心血管系统受损。研究发现，这一损害与细胞衰老密切相关，尤其是主动脉平滑肌的细胞衰老，可能是导致心血管损伤的重要机制之一。基于以上背景，为了进一步探究 MGMT 抑制是否会导致细胞衰老和血管功能障碍，以及其中涉及的分子信号通路，来自国外的研究人员开展了一系列深入研究，相关成果发表在《Biomedicine 》。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，从 12 周龄雄性 Wistar 大鼠的新鲜胸主动脉中分离血管平滑肌细胞（VSMCs）；接着，对 VSMCs 进行不同处理，包括使用 BG、PD98059、O6 - 环己基甲基鸟嘌呤（NU2058）和洛美胍曲（lomeguatrib）等；然后，运用多种检测方法，如衰老相关 β- 半乳糖苷酶（SAβGal）检测、蛋白质免疫印迹（western blot）、免疫荧光实验、彗星实验等，对细胞的生长、衰老、凋亡、DNA 损伤等指标进行检测；此外，还通过对大鼠主动脉环的体外孵育和体内给药实验，评估 BG 对血管功能的影响。
研究结果如下：
- BG 对 VSMCs 生长和衰老的影响：通过对 VSMCs 进行不同时间的 BG 处理，发现从处理第 3 天起，细胞生长停止，SAβGal 活性增加，细胞形态发生改变，出现典型的衰老细胞形态，如体积增大、变圆，细胞核中心化等，这些变化在第 5 天更为明显。
- 对相关蛋白和信号通路的影响：在蛋白水平上，BG 处理后，p27kip1在第 3 天和第 5 天增加，p16Ink4A和 p21 未升高，p53 仅在第 1 天升高。Bcl2 在第 3 天和第 5 天增加，BAX 无变化，MnSOD 在第 3 天和第 5 天升高，PCNA 在第 3 天和第 5 天减少，αSMA 从第 3 天起减半。同时，pERK1/2 在第 3 天和第 5 天增加，mTORC1 相关蛋白 mTOR、raptor 水平升高，pAkt 增加，PTEN 变化矛盾。此外，还发现 Rb 磷酸化水平升高，CDC2 tyr115（pCDK1）升高，提示 G2/M 细胞周期停滞，skp2 和 FOXO3a 减少，p38 MAPK 和 PDCD4 增加。
- 对细胞凋亡和氧化应激的影响：BG 处理的细胞 Caspase 3/7 活性降低，H2O2产生增加，表明细胞凋亡受到抑制，氧化应激水平升高。
- 对血管功能的影响：体外实验中，BG 孵育的主动脉环对去氧肾上腺素（phenylephrine）、异丙肾上腺素（isoprenaline）和亚硝酸钠（sodium nitrite）的反应受损；体内实验中，给予 BG 的大鼠主动脉环对亚硝酸钠的舒张反应降低，对去氧肾上腺素和异丙肾上腺素的反应无变化。
研究结论和讨论部分指出，BG 处理 VSMCs 会导致一系列与衰老相关的变化，包括 SAβGal 活性增加、细胞生长减少、细胞形态改变、多种衰老相关蛋白和信号通路的变化，以及 G2/M 细胞周期停滞。这些变化可能是由 DNA 损伤引发的，进而导致 DDR（DNA 损伤反应），激活 p38、Akt 和 mTORC1 等信号通路。此外，BG 对血管功能有负面影响，可能导致心血管问题。这一研究结果强调了在临床使用 MGMT 抑制剂时，除了关注骨髓抑制外，还需重视其对心血管系统的潜在损害，为临床治疗提供了重要的参考依据。同时，该研究建立了一个有趣的原代 VSMCs 衰老模型，为进一步研究细胞衰老和血管功能障碍的机制提供了新的视角。
生物通微信公众号
