目的:癌症是世界主要的公共卫生问题之一。姜黄素是一种天然疏水性多酚,具有显著的抗癌活性。有氧糖酵解是肿瘤细胞的代谢方式,前期研究结果表明,自噬可以通过升高糖酵解水平进而促进肿瘤细胞生长,姜黄素对自噬有抑制作用。研究发现姜黄素可以通过抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin,m TOR）,进而抑制糖酵解过程中的关键酶来抑制肿瘤生长。内质网应激（Endoplasmic reticulum stress,ER stress）是真核细胞的适应性保护机制之一,ER stress能够激活细胞的凋亡信号,但适度的ER stress也可以促进癌细胞存活。ER stress可以上调自噬的相关基因进而促进自噬的进展,同时ER stress对m TOR的调节也是复杂的。本次研究旨在探究姜黄素能否通过抑制ER stress调控自噬和蛋白激酶B（protein kinase B,AKT）/m TOR通路进而抑制肿瘤细胞生长。方法:本研究将人肺腺癌细胞A549细胞系,雄性BALB/c小鼠体内异种移植模型作为实验对象。通过克隆形成实验和划痕实验观察不同浓度的姜黄素对A549细胞生长和迁移的影响,蛋白免疫印记法（Western blot）检测A549细胞在姜黄素处理后细胞周期、迁移、自噬和AKT/m TOR相关蛋白表达情况。此外,使用m TOR抑制剂雷帕霉素（Rapamycin,Rapa）作为自噬的阳性激活剂,吖啶橙染色观察姜黄素对于自噬小体形成的影响。使用Rapa和m TOR激活剂MHY1485处理A549细胞激活或抑制自噬,Western blot检测姜黄素对Rapa和MHY1485诱导的糖酵解相关蛋白以及细胞生长和迁移相关蛋白的影响。使用ER stress激活剂衣霉素（Tunicamycin,TM）和ER stress抑制剂4-苯丁酸（4-Phenylbutyric acid,4PBA）处理A549细胞,Western blot检测姜黄素对ER stress、自噬、AKT/m TOR、糖酵解以及迁移相关蛋白的表达。si RNA干扰活化转录因子4（Activating Transcription Factor 4,ATF4）后,Western blot检测自噬、AKT/m TOR以及糖酵解相关蛋白的表达。染色质免疫沉淀实验（chromatin immunoprecipitation assay,Ch IP）观察ATF4对自噬相关蛋白4B（autophagyrelated 4B,ATG4B）和AKT基因表达情况的影响。在BALB/c小鼠体内建立异种移植瘤模型,观察姜黄素对异种移植瘤形成的影响。BALB/c小鼠鼻滴入染姜黄素,Western blot检测小鼠肺组织中自噬相关蛋白、AKT/m TOR相关蛋白和迁移相关蛋白的表达。结果:克隆形成实验和划痕实验结果表明,姜黄素可以抑制A549细胞生长和迁移。姜黄素处理后,A549细胞的周期、迁移、自噬、AKT/m TOR和内质网应激相关蛋白表达均降低。AO实验结果表明,姜黄素可以抑制Rapa升高的自噬。姜黄素与Rapa和MHY1485共处理后,显著下调了Rapa和MHY1485升高的细胞周期和迁移相关蛋白表达,同时抑制了糖酵解相关蛋白表达。ER stress激活剂TM可增加自噬和AKT/m TOR,姜黄素可显著降低TM诱导的自噬和AKT/m TOR。姜黄素还能抑制TM诱导的A549细胞有氧糖酵解,降低细胞周期相关蛋白和细胞迁移相关蛋白的表达。用si RNA阻断ATF4可显著降低自噬相关蛋白的表达和AKT/m TOR,表明姜黄素抑制自噬和AKT/m TOR的作用是通过减弱ER stress诱导的ATF4介导的。Ch IP实验表明,ATF4蛋白可与ATG4B或AKT1启动子序列结合,为ER stress调节自噬和AKT/m TOR提供了直接证据。异种移植瘤实验表明,皮下注射姜黄素处理的A549细胞对BALB/c小鼠移植瘤的重量和体积均有明显的抑制作用。此外,鼻腔给予姜黄素可降低BALB/c小鼠肺组织自噬、AKT/m TOR和ER stress的蛋白表达水平。综上所述,我们的结果表明,抑制ER stress依赖的ATF4介导的自噬和AKT/m TOR通路在姜黄素的抗癌中起着重要作用。结论:姜黄素通过抑制ER stress介导的ATF4与ATG4B和AKT1基因启动子结合而同时抑制了自噬和AKT/m TOR诱导的A549细胞生长。