Ziel dieser Studie ist es, die Wirkung und das potenzielle molekulare Mechanismus des neuen Tifonasinglucosids (TYP) auf das Lungenadenokarzinom mittels Netzwerkpharmakologie und In-vitro-Experimenten zu untersuchen. Die mit TYP-Lungenadenokarzinom zusammenhängenden Ziele wurden über die Website SwissTargetPrediction, die Krebsgenom-Atlas-Datenbank (TCGA), die GeneCards-Datenbank und die Genexpressionsdatenbank (GEO) erlangt und mittels Gen-Ontologie (GO) und Kyoto-Gen- und Genom-Enzyklopädie (KEGG) analysiert. Darüber hinaus wurde eine Proteininteraktionsnetzwerkanalyse unter Verwendung der String-Datenbank durchgeführt und eine molekulare Docking-Analyse unter Verwendung der Vina-Software durchgeführt. Mit diesen Netzwerkpharmakologie-Analysemethoden wurden die theoretischen Wirkwege von TYP bei Lungenadenokarzinom untersucht. PC9-Zellen wurden in eine Kontrollgruppe (normale Kultur), eine niedrige TYP-Gruppe (Behandlung mit 50 μmol/L TYP für 48 h), eine hohe TYP-Gruppe (Behandlung mit 100 μmol/L TYP für 48 h) und eine TYP (Fer-1)+TYP-Gruppe (Behandlung mit 1 μmol/L Fer-1+100 μmol/L TYP für 48 h) eingeteilt. Die Zellviabilität wurde durch den CCK-8-Test gemessen, die Zellproliferationsfähigkeit wurde durch den EdU-Test bewertet, und die Zellmigrations- und Invasionfähigkeit wurden durch einen Kratztest, Transwell-Migrationstests und Transwell-Invasionstests bewertet. Es wurde auch der Eintritt des Eisen-Zelltods mittels eines reduzierten Glutathion (GSH)-Testkits, eines reaktiven Sauerstoffspezies (ROS)-Testkits, eines Mitochondrienmembranpotenzial-Testkits, eines eisernen Fluoreszenzsonde und Transmissionselektronenmikroskopie untersucht. Darüber hinaus wurde die Expression der Schlüsselmoleküle des Eisen-Zelltods mittels Western-Blotting und reverser Transkriptase-PCR (RT-qPCR) bewertet. Die Überexpression des Soluteträgerfamilienmitglieds 7 Mitglied 11 (SLC7A11)-Proteins wurde durch Transfektion einer SLC7A11-Überexpressionsplasmid in PC9-Zellen erreicht, und eine Vector-Gruppe (Transfektion mit leerem Plasmid), eine Vector+TYP-Gruppe (Transfektion mit leerem Plasmid+Behandlung mit 100 μmol/L TYP für 48 h), eine OE-SLC7A11-Gruppe (Transfektion mit Überexpressionsplasmid von SLC7A11) und eine OE-SLC7A11+TYP-Gruppe (Transfektion mit Überexpressionsplasmid von SLC7A11+Behandlung mit 100 μmol/L TYP für 48 h) wurden festgelegt. Die Zellviabilität, die Eisengehalt, die Expression von SLC7A11- und GPX4-Proteinen wurden bewertet, um den molekularen Mechanismus von SLC7A11 zu validieren, wenn TYP auf PC9-Zellen wirkte. Die Ergebnisse der Website SwissTargetPrediction und der genetischen Datenbanken (TCGA, GeneCards und GEO) sagten insgesamt 73 mit TYP-Lungenadenokarzinom zusammenhängende Gene voraus. Die Ergebnisse der GO-Analyse zeigten, dass die Zielgene hauptsächlich an der positiven Regulation der Kinaseaktivität und anderen biologischen Prozessen beteiligt sind, hauptsächlich in Transferasenkomplexen (Transferase mit Phosphatgruppe) und anderen zellulären Komponenten angereichert sind und die molekulare Funktion der Tyrosinkinaserezeptor-proteins transmembranen kinasischen Aktivität aufdecken. Die KEGG-Analyse ergab insgesamt 124 relevante Wege, einschließlich des Wegs der Resistenz gegenüber dem EGF-Rezeptor (EGFR) -Tyrosinkinase-Inhibitors. Die Analyse des Proteininteraktionsnetzwerks ergab insgesamt 7 zentrale Zielgene, darunter Akt1. Die Ergebnisse des molekularen Dockings zeigten, dass die Bindungsfähigkeit von TYP mit zentralen Zielgenen und Proteinen, die mit dem Zelltod durch Eisen verbunden sind, wie SLC7A11 und GPX4, ≤ -5,0 kcal/mol war, was auf eine signifikante Bindungsfähigkeit hinweist. Die Ergebnisse des CCK-8-Tests zeigten, dass TYP die Zellviabilität von PC9-Zellen signifikant hemmte (P <0,05); die Ergebnisse des EdU-Tests zeigten, dass der Anteil von Zellen in der Proliferationsphase in der TYP-Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant verringert war (P <0,05); die Ergebnisse des Kratztests, des Transwell-Migrationstests und des Transwell-Invasionstests zeigten, dass die Migrations- und Invasionsfähigkeit der Zellen in der TYP-Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant verringert war (P <0,05); im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigten die Ergebnisse der TYP-Gruppe eine signifikante Verringerung des GSH-Gehalts, des Mitochondrienmembranpotenzials (P <0,05) und eine signifikante Erhöhung von ROS, des Fe²⁺-Gehalts und der Expressionsraten von SLC7A11- und GPX4-Proteinen und mRNA (P <0,05); die Beobachtungen der Transmissionselektronenmikroskopie zeigten spezifische Veränderungen des Zelltods durch Eisen, wie eine Verringerung der mitochondrialen Cristae und eine Zunahme der Membrandichte in den Zellen der TYP-Gruppe im Vergleich zur Vector+TYP-Gruppe; im Vergleich zur Vector+TYP-Gruppe zeigten die Ergebnisse der OE-SLC7A11+TYP-Gruppe eine signifikante Erhöhung der Zellviabilität (P <0,05), eine signifikante Verringerung des Fe²⁺-Gehalts (P <0,05) und eine signifikante Erhöhung der Expression von SLC7A11- und GPX4-Proteinen (P <0,05). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass TYP wahrscheinlich den Zelltod durch Eisen induziert und die Proliferation, Migration und Invasion von Lungenadenokarzinomzellen durch die Regulation des SLC7A11-GPX4-Wegs hemmt.

Eisen-Zelltod; neues Tifonasinglucosid; Lungenadenokarzinom; Netzwerkpharmakologie; molekulare Docking