近年来，虫草的菌丝体提取物、纯化的天然产物、深层培养物和水提物已显示出许多深远的药用作用。例如，虫草菌丝体提取物已被发现具有多种生物活性，包括抗炎、抗氧化和免疫刺激作用。发现蛹虫草水提物可能通过阻滞G2/M期细胞周期抑制肿瘤细胞增殖，并通过上调p53、p21和细胞周期蛋白B1以及激活caspase-8、caspase-9和caspase-3诱导凋亡。此外，动物研究表明，蛹虫草提取物能有效抑制各种肿瘤细胞外植体的生长和血管生成。
本研究是首次研究蛹虫草(Cordyceps militaris, CM)及其发酵菌丝体对人胶质母细胞瘤细胞的诱导凋亡作用。胶质母细胞瘤是一组异质性和高度恶性的原发性脑肿瘤，诊断后生存时间很少超过12 - 15个月。研究发现两种组分均使人胶质瘤细胞GBM8401阻滞在G0/G1期，而U-87MG细胞阻滞在G2/M过渡期。Western blot结果提示p53和p21的上调可能参与了细胞周期进程的中断。染色体凝聚的诱导和亚G1亚偶极群的出现进一步支持了促凋亡作用，可能是通过激活caspase-3和caspase-8，下调抗凋亡的Bcl-2和上调促凋亡的Bax蛋白表达实现的。雷帕霉素的哺乳动物靶点的下调和GBM8401细胞Atg5和LC3 II水平的上调与细胞自噬的参与有关。在GBM8401细胞中，发酵菌丝体可触发Akt、p38 MAPK和JNK的快速磷酸化，而抑制高水平的ERK1/2。在U-87MG细胞中，发酵菌丝体处理仅显著提高了p38 MAPK磷酸化水平，但显著降低了Akt、ERK1/2和JNK的高水平磷酸化。用PI3K抑制剂Wortmannin和MEK1抑制剂PD98059预处理抑制了发酵菌丝体诱导的对GBM8401和U-87MG细胞的细胞毒作用，提示PI3K/Akt和MEK1通路参与了发酵菌丝体驱动的胶质母细胞瘤细胞凋亡和自噬。因此，这项研究结果表明，蛹虫草发酵菌丝体可能对人类胶质母细胞瘤具有临床治疗潜力，并在未来具有临床应用价值。
蛹虫草的发酵菌丝体干预细胞生长或诱导胶质母细胞瘤细胞凋亡和自噬的可能治疗机制示意图
图中的实线表示本研究的结果，灰线表示已知的分子机制。缩写:ERK1/2，细胞外信号调节激酶1/2；JNK，c-Jun N-末端激酶；LC3，微管相关蛋白1轻链3；MAPKs，丝裂原活化蛋白激酶；mTOR，雷帕霉素的哺乳动物靶点；PI3K，磷酸肌醇3-激酶。
原文发表于：Cell Death Dis 3, e431 (2012). https://doi.org/10.1038/cddis.2012.172
