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和厚朴酚(Honokiol, HNK)是传统中药厚朴中分离出的一种具有广泛抗肿瘤药理活性的小分子,其具有多途径、多种机制的抗肿瘤活性,涉及诱导肿瘤细胞死亡、抗血管形成、抗肿瘤迁徙及逆转耐药等多个方面,其中和厚朴酚诱导肿瘤细胞死亡是最为关键的途径。前期研究发现和厚朴酚可以诱导细胞(MCF-7及HL-60等)发生一种不同于凋亡的程序性死亡模式,即程序性坏死。本研究中我们进一步在MCF-7细胞中验证和厚朴酚可诱导肿瘤细胞发生时间/剂量依赖的早期凋亡向程序性坏死的死亡模式转化。我们发现随着药物剂量或作用时间递增,流式细胞检测MCF-7细胞发生早期凋亡(AV+/PI-)比例先增加后降低,而发生坏死(PI+)细胞比例逐渐增加。而通过形态学(Hoechst33342核染色)和DNA ladder证实各处理组均未出现典型晚期凋亡表现,从而证实死亡细胞非晚期凋亡而为坏死。并进一步证明这种死亡模式转化是Cyclophilin D (Cyp D)介导的(时间/剂量依赖性表达上调,采用CsA预处理细胞坏死被抑制)。另外,这种死亡模式转化与receptor interacting protein3(RIP3)相关,RIP3表达水平伴随早期凋亡向坏死转化过程逐渐上调。同时我们发现,和厚朴酚在乳腺癌原代培养细胞中同样表现出良好的剂量/时间依赖性的抗肿瘤活性,其无论IC50还是40μg/ml作用后杀伤细胞比例均与乳癌细胞系实验结果相近。基于前期研究发现和厚朴酚可诱导肿瘤细胞发生Cyp D介导的程序性坏死,我们提出“诱导肿瘤细胞发生程序性坏死可避开凋亡耐受等耐药机制”这一假设,通过联合指数(CI)及剂量下降指数(DRI)定量评估和厚朴酚联合化疗药物作用效果,发现无论在敏感细胞/耐药细胞,实体肿瘤细胞/血液肿瘤细胞(MCF-7, HL-60, MCF-7/ADR和HL-60/ADR)中,和厚朴酚与常用化疗药物均表现出显著协同作用。本研究针对和厚朴酚协同化疗药物抗肿瘤作用机制进行研究,并初步阐明其通过诱导肿瘤细胞发生程序性坏死协同VP-16抗肿瘤、逆转多药耐药相关分子机制。和厚朴酚40μg/ml作用于耐药乳腺癌细胞MCF-7/ADR后,细胞发生程序性坏死(电镜检查表现为典型坏死形态学特征,Annexin V-FITC/PI双染流式细胞仪检测中死亡细胞以PI+坏死细胞为主)。和厚朴酚与VP-16联用导致细胞发生一种复合的死亡模式,涉及凋亡与坏死双向激活。这种死亡模式同时可以被Caspase抑制剂(z-VAD-fmk)和Cyp D抑制剂CsA所逆转。综上,本研究结果表明和厚朴酚诱导肿瘤细胞发生剂量/时间依赖的早期凋亡向程序性坏死的死亡模式转化,这一死亡模式转化过程接受Cyp D及RIP3的调控。和厚朴酚通过诱导程序性坏死协同常用化疗药物发挥抗肿瘤、逆转多药耐药作用。上述研究结果不仅为逆转肿瘤多药耐药提供新的可行的途径,也为和厚朴酚抗肿瘤后续研究打下坚实基础,为其将来成功开发进入抗肿瘤临床试验奠定理论基础,具有重要的科学意义和临床应用前景。