石蒜碱是中药石蒜中的主要生物活性化合物,具有潜在的抗癌活性。但是,对潜在机制知之甚少。在当前研究中,我们发现,石蒜碱在体外和体内显着诱导肝细胞肝癌的凋亡和自噬能力。用特异性自噬抑制剂(3-甲基腺嘌呤/巴弗洛霉素A1)处理或通过siRNA敲低LC-3B/Atg5可以显著促进石蒜碱诱导的自噬转变为细胞凋亡进而进一步加强细胞的死亡。分子验证机制证明,肝细胞肝癌中的石蒜碱诱导的细胞凋亡和自噬与TCRP1的蛋白水平降低有关,我们进一步研究发现,石蒜碱可以抑制TCRP1降低Akt的磷酸化水平并抑制Akt/mTOR信号传导。小鼠动物实验结果表明,石蒜碱可以显著抑制鼠异种移植瘤的生长而没有显现明显的细胞毒性。临床数据分析结果表明,癌症病人肿瘤组织中TCRP1的蛋白表达远高于癌旁组织,同时,高水平的TCRP1表达伴随着差的预后。此外,信号转导和转录激活因子3(STAT3)是一种有吸引力的治疗药物癌症治疗的目标。在本研究中,我们发现石蒜碱是有效的STAT3的抑制剂,并抑制结肠中多种致癌过程。石蒜碱选择性地抑制磷酸-STAT3(Tyr-705),随后分子对接实验揭示了石蒜碱直接结合STAT3的SH2结构域。我们发现石蒜碱表现出潜在的抗增殖活性并诱导天胱氨酸蛋白酶依赖的线粒体凋亡,并与Bax/Bcl-2比值增加、线粒体去极化密切相关。过表达STAT3显著地阻止了结肠癌细胞中石蒜碱的这些作用,体内实验得到进一步验证。我们的研究结果表明,石蒜碱可能是治疗癌症的潜在药物。