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前列腺癌是泌尿外科中常见的恶性肿瘤之一,目前我国前列腺癌的发病率逐年升高,严重影响我国男性公民的健康。目前对于转移性前列腺癌,化疗仍是一项重要的治疗手段。在临床中,多柔比星(DOX)被广泛用于各种肿瘤的化疗,且经常与其他药物联用,以增强疗效与降低毒性。木香烃内酯(CTN)是一种具有抗癌性能的天然倍半萜内酯。本研究旨在探讨两者在抗肿瘤上是否具有协同增效作用,并进一步探讨两者诱导前列腺癌细胞凋亡的具体分子机制,并在体内实验中进一步验证。体外培养前列腺癌细胞株PC-3和DU-145,不同浓度的CTN与DOX分别单独与联合处理24h,CCK-8法检测对细胞增殖情况,使用ComPusyn软件评估两种药物的联合效果;采用流式细胞技术观察联合用药处理后细胞内活性氧簇(ROS)水平,线粒体膜电位(MMP)和细胞凋亡变化情况;荧光显微镜观察细胞内ROS和MMP的变化情况;Western blot对细胞内凋亡相关蛋白与MAPK信号通路相关蛋白表达水平进行检测。皮下成瘤动物模型检验联合用药对皮下瘤的抑制作用及诱导凋亡能力。CCK-8结果表明,CTN与DOX对前列腺癌细胞PC-3和DU-145均有毒性作用,且呈现出一定的浓度梯度依赖性,CTN与低浓度DOX联合应用时具有协同效应。与单独用药相比,CTN+DOX可以显著提升前列腺癌细胞PC-3和DU-145的凋亡率,显著改变细胞线粒体膜电位,Western blot检测显示,CTN+DOX可以显著上调了 Bax、Bak,下调了 Bcl-2、Bcl-xL的蛋白表达量,并且促使Cyto-C蛋白从线粒体释放,激活了 caspase-9,caspase-3蛋白,最终切割PARP酶,诱导细胞凋亡发生。与单独用药相比,CTN+DOX能够显著提升细胞内ROS的水平,Western blot检测显示,CTN+DOX可以使磷酸化P38、磷酸化JNK蛋白的表达量显著上升,并且通过添加抗氧化剂Nac,P38抑制剂SB203580,JNK抑制剂SP600125预处理细胞,可以增加细胞活性及减少Caspase3的酶活性。这些结果都提示了 ROS释放,P38与JNK蛋白的磷酸化是CTN+DOX诱导前列腺癌细胞PC-3和DU-145发生凋亡的上游信号。进一步研究发现,在CTN+DOX处理组中,抗氧化剂Nac预处理细胞,可以有效抑制P38与JNK蛋白的磷酸化;使用JNK抑制剂SP600125预处理细胞,可以有效抑制ROS的产生,结果表明了在CTN+DOX处理组中,ROS与JNK信号通路可以相互激活。体内实验中,裸鼠荷瘤模型CTN与DOX联合明显抑制移植瘤的生长,增加肿瘤的凋亡。且与对照组相比较,未见明显的药物急性毒性反应。综上所述,本文首次阐述了 CTN+DOX联合用药可以显著提升ROS水平,激活P38,JNK蛋白磷酸化,诱导前列腺癌细胞发生线粒体途径的凋亡,并且在体内动物模型中进一步验证了联合用药的作用。为将来木香烃内酯与多柔比星作为临床前列腺癌新型化疗方案提供相关的理论依据。