Mechanism of escin promoting ferroptosis in osteosarcoma cells by inhibiting the nuclear factor erythroid 2-related factor 2/heme oxygenase-1/glutathione peroxidase 4 signaling pathway

Chen Dailing; Yuan Fang; Chen Changjun; Tang Tiantian; Ying Zhendong; Wang Qiuru; Dong Sumiao; Zhang Lei

doi:null

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Mechanism of escin promoting ferroptosis in osteosarcoma cells by inhibiting the nuclear factor erythroid 2-related factor 2/heme oxygenase-1/glutathione peroxidase 4 signaling pathway

更新时间：2026-03-18

- Mechanism of escin promoting ferroptosis in osteosarcoma cells by inhibiting the nuclear factor erythroid 2-related factor 2/heme oxygenase-1/glutathione peroxidase 4 signaling pathway
- Journal of Chongqing Medical University Pages: 1-9(2026)
- 作者机构：
  
  1.山东第二医科大学临床医学院，山东省千佛山医院骨外科，济南 250012
  2.山东省东平县人民医院肿瘤血液科，泰安 271599
  3.山东第一医科大学第一附属医院（山东省千佛山医院）骨外科，济南 250012
  4.山东中医药大学临床医学院，山东省千佛山医院骨外科，济南 250012
  5.四川大学华西医院骨外科，成都 610041
  6.山东第一医科大学第一附属医院（山东省千佛山医院）妇产科，济南 250012
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  CLC： R738.1
- Received：17 October 2025，
  
  Revised：2025-11-19，
  
  Accepted：26 December 2025，
  
  Published：18 March 2026
- 稿件说明：
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Chen Dailing,Yuan Fang,Chen Changjun,et al.Mechanism of escin promoting ferroptosis in osteosarcoma cells by inhibiting the nuclear factor erythroid 2-related factor 2/heme oxygenase-1/glutathione peroxidase 4 signaling pathway[J].Journal of Chongqing Medical University,
DOI：

Chen Dailing,Yuan Fang,Chen Changjun,et al.Mechanism of escin promoting ferroptosis in osteosarcoma cells by inhibiting the nuclear factor erythroid 2-related factor 2/heme oxygenase-1/glutathione peroxidase 4 signaling pathway[J].Journal of Chongqing Medical University, DOI：10.13406/j.cnki.cyxb..

摘要

目的

基于铁死亡调控理论，探讨中药娑罗子活性成分七叶皂苷（Escin）对骨肉瘤细胞铁死亡的影响及其对核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）/血红素加氧酶-1（heme oxygenase-1，HO-1）/谷胱甘肽过氧化物酶4（glutathione peroxidase 4，GPX4）信号通路的调控机制。

方法

选用KHOS-240S和SAOS-2两种骨肉瘤细胞系，设置对照组、Erastin组、Escin组及Escin+Ferrostatin-1（Fer-1）组。采用细胞计数试剂盒-8（cell counting kit，CCK-8）法检测细胞活力；采用DCFH-DA和C11-BODIPY双荧光探针分别检测细胞内总活性氧水平及脂质过氧化水平；采用丙二醛（malondialdehyde，MDA）检测试剂盒测定脂质过氧化产物丙二醛含量。采用实时定量逆转录聚合酶链式反应（real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction，qRT-PCR）和Western blot检测Nrf2/HO-1/GPX4信号通路中关键基因与蛋白的表达，并分析脂质过氧化产物4-羟基壬烯醛（4-hydroxynonenal，4-HNE）的水平变化。

结果

七叶皂苷以剂量依赖方式抑制骨肉瘤细胞增殖，显著提高脂质过氧化水平，诱导骨肉瘤细胞发生铁死亡，该效应可被铁死亡特异性抑制剂Fer-1所逆转。机制研究显示，七叶皂苷可同步下调Nrf2（

0.001）、HO-1（

0.001）与GPX4（

0.001）蛋白表达，且该作用可被抗氧化剂维生素C（vitamin C，Vit C）逆转（

0.05）。检验水准

=0.05。

结论

七叶皂苷可通过抑制Nrf2/HO-1/GPX4信号轴、诱导脂质过氧化依赖性铁死亡来发挥抗骨肉瘤作用，这为中药活性成分多靶点调控铁死亡和骨肉瘤的临床治疗提供了潜在候选药物。

Abstract

Objective

To investigate the effect of escin，the active ingredient of the Chinese herbal medicine

Aesculus chinensis

（buckeye seed），on ferroptosis in osteosarcoma cells and its regulatory mechanism on the nuclear factor erythroid 2-related factor 2（Nrf2）/heme oxygenase-1（HO-1）/glutathione peroxidase 4 （GPX4） signaling pathway based on the theory of ferroptosis regulation.

Methods

Two osteosarcoma cell lines，KHOS-240S and SAOS-2，were selected and divided into control group，Erastin group，Escin group，and Escin+Ferrostatin-1（Fer-1） group. CCK-8 assay was used to measure cell viability； DCFH-DA and C11-BODIPY dual fluorescence probes were used to measure the levels of total reactive oxygen species （ROS） and lipid peroxidation in cells； a malondialdehyde（MDA） assay kit was used to measure the content of the lipid peroxidation product MDA. The methods of qRT-PCR and Western blot were used to measure the expression of key genes and proteins in the Nrf2/HO-1/GPX4 signaling pathway，and the change in the level of the lipid peroxidation product 4-hydroxynonenal（4-HNE） was analyzed.

Results

Escin inhibited the proliferation of osteosarcoma cells in a dose-dependent manner，significantly increased the level of lipid peroxidation，and induced ferroptosis in osteosarcoma cells，and such effects could be reversed by the ferroptosis-specific inhibitor Fer-1. The mechanistic study showed that escin simultaneously downregulated the protein expression levels of Nrf2（

0.001），HO-1（

0.001），and GPX4（

0.001），and this effect could be reversed by the antioxidant vitamin C（

0.05）. The significance level was set at

=0.05.

Conclusion

Escin exerts a therapeutic effect on osteosarcoma by inhibiting the Nrf2/HO-1/GPX4 signaling axis and inducing lipid peroxidation-dependent ferroptosis，which provides a potential candidate drug for multi-target regulation of ferroptosis and the clinical treatment of osteosarcoma by active components derived from Chinese herbal medicine.

关键词

Keywords

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