肺癌是近年来发病率和死亡率唯一逐年上升且在男性癌症死亡率稳居第一的恶性肿瘤,已经成为全球主要的癌症死亡原因。根据病理学分类,肺癌有小细胞肺癌(Small Cell Lung Cancer,SCLC)和非小细胞肺癌(Non-Small Cell Lung Cancer,NSCLC)之分,最主要的类型为NSCLC,约占85%左右,并且很多患者在确诊时已经是肺癌中晚期,无法进行手术治疗。迄今为止,除外手术疗法,仍有放疗、化疗及分子靶向治疗,其中化疗在中晚期肺癌及术前辅助治疗中仍起到重要作用,如新辅助化疗、同步放化疗及同步化疗及分子靶向治疗。在以传统的基于铂类单药及多药化疗,不能显著提升患者的生存率,同时这些化疗药物还会引起一系列的不良反应。近几年兴起的分子靶向治疗,对于基因敏感性患者的治疗,生存时间的提高少于2年。所以,高效低毒副作用抗癌药物研发至关重要,为个体化治疗方案的制定提供不同的药物选择,以进一步提高NSCLC病人的远期生存率。总所周知,化疗药物杀死肿瘤组织的作用是对细胞凋亡进行诱导来实现的。这种方式已经成为抗肿瘤研究和药物研发的重点。因此,开发出能够选择性作用于肺癌细胞使其发生凋亡的新药,成为肺癌治疗的新策略。传统的中草药记载对于肺郁症的治疗,即对于疑似肺癌的治疗有记载,但因对其结构不确定性无法得知具体成分,而针对传统中草药进行提取、提纯后发现其结构合理、活性较好及稳定性较高,更重要的是,这些中药提取物多为脂溶性小分子化合物,溶解性好,价格低廉,并已衍生出大量的抗肿瘤化学药物,在抗癌药物研发领域占据重要地位。一些传统中药的小分子化合物已经上市并被批准用于临床,如紫杉醇。如上述所言,传统中药中的某些生物活性成分能够在细胞凋亡的诱导过程中发挥重要的作用,这些生物活性成分能够选择性地作用于癌细胞恶性增殖的靶点,进而诱导细胞的凋亡,同时对正常细胞没有毒副作用,或者毒性较小。为恶性肿瘤提供了新的治疗方案,为NSCLC患者的生存率的提升带来新的希望。异土木香内酯是一种传统的中药,异土木香内酯(Isoalantolactone)是从系菊科旋覆花属植物土木香(Inula helenium L)中分离出来的倍半萜内酯类化合物。尽管相关研究数据有限,已有研究表明,异土木香内酯可以抑制肿瘤细胞增殖,具有一定的抗肿瘤活性,如结肠癌、黑色素瘤、卵巢癌、前列腺癌、肺癌、和白血病。尚未见异土木香内酯针对肺鳞癌的抗肿瘤研究的相关报道。在本研究中,选取了肺鳞癌细胞株SK-MES-1,使用MTT法进行细胞增殖实验,结果表明异土木香内酯能够明显抑制NSCLC细胞的增殖,并呈现剂量依赖效应。流式细胞术检测结果表明,异土木香内酯对NSCLC细胞凋亡起明显的诱导作用,同样成明显的浓度依赖性。用流式细胞术(Fluorescence Activated Cell Sorting,FACS)进行细胞周期检测,其结果发现,异土木香内酯使得SK-MES-1细胞周期(cell cycle,CC)停留在G1/G0期,通过FACS检测细胞内活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)水平及线粒体膜电位(Mitochondrial Membrane Potential,MMP),结果表明,细胞ROS水平增加,而MMP明显降低。采用蛋白免疫印迹(western blotting,WB)对CC及凋亡通路调控蛋白水平进行检测,结果表明,异土木香内酯能够使p53蛋白的表达量增加,并且会抑制G1期调控蛋白的表达量,而成视网膜细胞瘤蛋白(retinoblastoma protein,Rb)的表达,说明在异土木香内酯的作用下p53信号通路被激活,其转录形成的复合物能够与Rb蛋白发生相互作用,对pRb活性进行抑制,从而使得细胞周期停留在G1期。并且我们还发现,促凋亡蛋白Bax的表达量增加,抗凋亡蛋白Bcl-2表达量降低,MMP降低,使得线粒体凋亡信号(apoptotic signal,APS)通路被激活,促凋亡因子释放后能够对下游天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate specific proteinase,caspase)进行激活,即caspase凋亡蛋白酶的级联反应,最终裂解其底物——多腺苷二磷酸核糖聚合酶(Poly AIAL-Ribose Polymerase,PARP),表明异土木香内酯诱导NSCLC细胞凋亡,还可以通过caspase依赖的细胞凋亡途径。本研究通过人肺鳞癌细胞株研究异土木香内酯的抗肿瘤作用及其分子机制,結果提示,异土木香内酯通过对p53信号通路进行激活,从而使得线粒体凋亡途径被激活,最终使得SK-MES-1细胞凋亡。由此可见异土木香内酯具有成为新型抗肿瘤药物的潜力,并且为其临床应用提供理论支持。