辣椒素是一种来源于辣椒的生物碱,也是食品调味料辣椒的主要活性成分。近年来辣椒素在各类肿瘤细胞中均展现出良好的抗癌效果,其潜在的药理活性受到了众多研究人员的关注。世卫组织统计数据显示,2020年全球癌症发病率持续升高,癌症死亡病例数量也在不断突破历史极限。甲状腺未分化癌（Anaplastic thyroid cancer,ATC）是一种罕见的甲状腺肿瘤,因其失分化（干性）状态抵抗现有疗法,导致ATC患者生存率极低。因此,本文旨通过探讨辣椒素拮抗ATC细胞干性及相关机制,加深对辣椒素生理活性的理解,并进一步为辣椒素作为辅助药物用于ATC治疗提供理论依据。细胞活力实验结果显示150-200μmol/L辣椒素可以在不影响正常甲状腺细胞Nthy-ori-3.1生长的条件下,分别选择性杀伤8505C和FRO细胞,表明辣椒素对甲状腺癌细胞株具有较好的毒性作用。通过荧光分光光度法和流式细胞术实验进一步发现,辣椒素可促进8505C和FRO细胞胞浆和线粒体Ca2+浓度增加,从而诱导胞浆和线粒体Ca2+稳态失衡(细胞内Ca2+稳态失衡)。8505C和FRO细胞内Ca2+稳态失衡进一步促进了线粒体膜通透性转换孔（Mitochondrial Permeability Transition Pore,m PTP）的持续开放,最终促进两种细胞死亡。Ca2+螯合剂BAPTA-AM可缓冲胞浆过度升高的Ca2+、TRPV1通道拮抗剂辣椒平可竞争性结合TRPV1通道,二者分别与辣椒素联合处理后,辣椒素均不能显著诱导8505C和FRO细胞胞浆和线粒体Ca2+稳态失衡及m PTP开放,表明辣椒素诱导ATC细胞发生TRPV1依赖式Ca2+稳态失衡。在此基础上,本文探究了辣椒素诱导的Ca2+稳态失衡所引起的具体生物学效应。通过Western Blot实验发现,辣椒素可上调8505C和FRO细胞自噬标志蛋白LC3-II表达,同时下调p62蛋白表达。3-甲基腺嘌呤（3-methyladenine,3-MA）作为自噬抑制剂与辣椒素的联合处理,可使8505C和FRO细胞中LC3-II表达相比于辣椒素单独处理显著下降;以氯喹作为另一种自噬抑制剂,其与辣椒素联合处理则可使LC3-II表达进一步显著升高,表明辣椒素诱导ATC细胞自噬激活。辣椒素还抑制了8505C和FRO细胞m TORC1通路关键蛋白S6和4E-BP1磷酸化,使p-S6和p-4E-BP1表达下降,表明辣椒素通过抑制m TORC1信号通路活性来诱导ATC细胞自噬。此外,与辣椒素单独处理相比,BAPTA-AM和辣椒平与辣椒素联合给药,显著上调p-S6表达的同时抑制了LC3-II表达,表明辣椒素通过诱导8505C和FRO细胞Ca2+稳态失衡来抑制m TORC1信号通路活性最终激活此类细胞自噬。ATC细胞干性强是限制现有其疗法疗效的主要原因。本文通过成球实验和干性相关蛋白检测发现,辣椒素可抑制8505C和FRO细胞的干性。且当3-MA和氯喹分别与辣椒素联合处理8505C和FRO细胞时,辣椒素显著抑制两种细胞的成球能力和干性相关蛋白表达的能力减弱,进而表明辣椒素通过自噬激活来抑制两种细胞干性。在本文所检测的六种干性相关蛋白（ALDH1A1、CD44、CD133、SOX2、OCT4A和NANOG）中,仅有OCT4A表达同时在辣椒素处理后的8505C和FRO细胞中被显著抑制,且在3-MA和氯喹联合辣椒素处理后,仅此蛋白表达显著恢复,表明辣椒素特异性地促进了OCT4A发生自噬溶酶体途径的降解。OCT4A的m RNA表达不受辣椒素影响的实验结果进一步支撑了上述结论。此外,与辣椒素单独处理相比,BAPTA-AM及辣椒平与辣椒素联合处理的8505C和FRO细胞中,OCT4A蛋白含量恢复,表明辣椒素在两种细胞中通过Ca2+依赖性自噬促进了OCT4A自噬溶酶体途径的降解。综上所述,辣椒素通过激活TRPV1通道诱发ATC细胞内Ca2+稳态失衡,最终杀伤此类细胞。而且,辣椒素通过诱导Ca2+稳态失衡,进一步抑制m TORC1信号通路活性并激活ATC细胞自噬,增强干细胞生物标志物OCT4A自噬溶酶体途径的降解,最终抑制了ATC细胞干性。因此,辣椒素有望成为以肿瘤干细胞为靶点来提高ATC患者生存率的潜在药物。