番荔枝内酯是从番荔枝科植物中分离得到的一类具有广谱生理活性的天然化合物，其具有抗肿瘤活性并且可能通过有效抑制哺乳动物线粒体中NADH-泛醌-氧化还原酶（线粒体复合体Ⅰ）的活性而发挥作用。番荔枝内酯类聚醚类似物（AA005），在综合了天然化合物结构优势的基础上，合成更为简单。目前，研究表明AA005能够选择性诱导胃癌细胞的死亡，但细胞死亡的机制和信号通路尚不明确，并且关于AA005其他生物学功能的研究也鲜见报道。本课题试图通过对AA005诱导肿瘤细胞死亡的调控机制的研究，发掘AA005在细胞生命活动中的新功能，主要取得了以下成果：　　（1）AA005能够诱导多种肿瘤细胞死亡。发现微摩尔浓度AA005具有广泛抗肿瘤效应，不仅发生在实体瘤细胞，包括结直肠癌细胞株SW620，乳腺癌细胞株BT549，同时也发生在非实体瘤细胞，包括急性早幼粒白血病细胞株 NB4，急性单核细胞白血病U937细胞株。　　（2）AA005通过AIF调控的Caspase-3非依赖的途径诱导肿瘤细胞死亡。检测表明AA005诱导癌细胞死亡通过非典型的凋亡途径，特征包括：缺乏Caspase-3的活化和凋亡小体的形成，细胞死亡过程中无显著的Annexin-V+/PI-的早期凋亡细胞出现，对caspase的广谱抑制剂不敏感等。同时，AA005的抗肿瘤效应与经典烷化剂MNNG类似，在AA005诱导细胞死亡的过程中AIF从线粒体释放转位到细胞核，并且PARP的抑制剂能够阻断AIF转位，从而有效抑制AA005的抗肿瘤效应。另外沉默表达AIF也能在很大程度上抑制AA005引起的细胞死亡。进一步地研究表明抗氧化剂NAC可以通过抑制AA005诱导早期产生的高ROS含量阻断AA005引起的细胞死亡，并且受体相互作用蛋白激酶RIP-1可能受到氧化应激的调控在AA005诱导的AIF依赖的细胞死亡过程中发挥了重要作用。　　（3）低浓度的AA005能够特异性抑制秀丽线虫及小鼠前脂肪细胞3T3-L1的脂质生成。秀丽线虫和3T3-L1细胞是研究脂质生成最常用的两种模型，用油红O染色定量脂肪含量的方法，发现纳摩尔浓度的AA005在调控脂质代谢方面的新的生物学效应。　　（4）利用化学蛋白质组学驱动的RNAi技术找到AA005调控脂代谢的效应靶蛋白HADHA。合成生物素标记的AA005（Biotin-AA005），并以此为“诱饵”，利用化学蛋白质组学驱动的秀丽线虫成熟的feeding RNAi技术，实现对35种Biotin-AA005互作的候选蛋白质功能抑制后线虫表型的逐一快速筛选和验证。发现只有T08B2.7基因功能干扰后，明显抑制线虫的脂质累积，与AA005处理线虫后的表型一致，提示其可能是AA005抑制线虫内脂质累积的靶标蛋白。对应于哺乳动物的同源蛋白为线粒体三功能酶α亚基（HADHA）。在小鼠前脂肪细胞3T3-L1中对沉默HADHA表达的效应进行了最终确认。进一步的分子动力学实验表明AA005与HADHA存在相互作用，并且具有较强结合力。另外，通过对线虫或HepG2细胞进行高糖或高脂诱导，观察AA005处理或抑制HADHA功能后的效应，我们发现AA005很可能通过抑制HADHA的功能阻断了以葡萄糖为原料合成脂肪酸的过程从而抑制脂质累积。　　综上所述，本课题发现AA005通过AIF依赖的，Caspase-3非依赖的机制发挥抗肿瘤效应，第一次揭示了AIF在AA005作用机制中的调控作用，提示AA005可能作为一种AIF依赖的抗癌药用于临床治疗，尤其针对caspase突变及对传统凋亡诱导药抵抗的癌症。另外，我们发现了低浓度AA005在调控脂质代谢方面的新的生物学功能，拓展了人们对于AA005的认识。同时我们找到的HADHA蛋白是首个揭示的AA005效应的靶蛋白，为脂质代谢相关通路的药物靶点的发掘提供了新的线索和理论基础。最后，我们利用化学蛋白质组学驱动的秀丽线虫RNAi技术寻找靶蛋白的方法也可拓展到其它化合物，为相关化合物靶蛋白的鉴定提供新思路。