黑色素瘤由皮膚中的黑色素細胞發(fā)生癌變而形成，是最嚴重的皮膚癌之一。利用芳香植物精油作為一種低風險的非侵入性治療，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，導致了迷迭香精油化學組成的多樣性。

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胞株系的抗增殖活性與化學型有關。該研究通過對多種迷迭香精油化學型的細胞毒性進行篩選，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細胞的作用機理。

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種精油的化學組成差異顯著。

隨后將迷迭香精油處理黑色素瘤細胞B16-F10，細胞活力結(jié)果顯示不同化學型的迷迭香精油對B16-F10細胞的抑制具有明顯差異，其中‘Dutch Mill’精油的抗增殖活性最強，同時多變量分析模型OPLS表明貢獻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’精油導致B16-F10細胞的生長周期發(fā)生G1/G0阻滯和S期細胞減少，但未產(chǎn)生顯著凋亡現(xiàn)象。借助定量蛋白質(zhì)組學TMT技術(shù)檢測迷迭香精油對B16-F10細胞在蛋白質(zhì)水平上的變化，發(fā)現(xiàn)165個顯著表達的差異蛋白，主要定位于線粒體，富集在與細胞死亡相關的鐵死亡通路，以及和神經(jīng)退行性疾病相關的通路。

進一步發(fā)現(xiàn)迷迭香精油誘導B16-F10細胞的活性氧水平顯著上升，線粒體膜電位下降，細胞脂質(zhì)過氧化水平上升，顯著影響鐵死亡關鍵蛋白SLC7A11、HO-1和GCL的基因表達水平。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細胞活性氧和細胞死亡的誘導。

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 細胞增殖

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

研究成果近日發(fā)表于國際學術(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院戰(zhàn)略先導科技專項、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