做为一种重要的有机化合物,黄酮类化合物是自然界尤其是植物界中一种广泛存在的物质。木犀草素(Luteolin)这一具有多酚结构的黄酮在黄酮类化合物中有着重要的位置,广泛地分布在绿叶植物当中。近年来研究发现,木犀草素具有很强的抗肿瘤活性,可以有效的抑制肿瘤细胞的生长和转移,并且促进肿瘤细胞的凋亡,木犀草素能够同时攻击肿瘤细胞内的多个原癌基因蛋白以及酪氨酸、丝氨酸蛋白激酶,阻断肿瘤细胞的抗凋亡信号通路,但迄今为止,其真正的作用靶点以及抗癌机制尚未有明确的阐述。STAT3(Signal transducer and activator of transcription3,信号转导和转录激活子3)在肿瘤细胞的信号通路中扮演了一个重要的角色。做为STAT家族中的成员,STAT3通过上游胞外部分的JAK激酶以多种方式被激活。通过酪氨酸725位和丝氨酸727位的磷酸化被激活的STAT3以二聚体的方式从胞浆内转移至细胞核中,以转录激活子和共转录子的身份调节转录。做为一种原癌基因蛋白,STAT3在肿瘤细胞中显得异常活跃,总是被持续的激活。与正常细胞相比较,在蛋白质水平上STAT3并没有明显的改变,而磷酸化的STAT3可以大量的被检测到。同样的条件下,正常细胞中磷酸化的STAT3仅仅只有本底水平的表达。STAT3这种异常的持续性活化往往与肿瘤细胞所具备的特质有着密不可分的联系,许多抗凋亡信号通路中的蛋白都是STAT3所调控的下游信号蛋白或者是被STAT3所激活,这种现象在许多肿瘤细胞,如乳腺癌细胞、前列腺癌细胞和肠癌细胞中有着显著的表现。热休克蛋白90(Hsp90)是热休克蛋白90家族成员,在进化上高度保守,做为细胞内的广泛存在的分子伴侣,Hsp90主要由三部分构成,分别是位于N端高度保守的ATP活性水解酶(ATPase)结构域,中间结构域和位于C端控制Hsp90二聚化的结构域。Hsp90的客户蛋白主要是细胞内转录因子、激素受体和蛋白激酶。Hsp90不仅能辅助客户蛋白的折叠,帮助其完成正确的蛋白质构象,还参与细胞中的信号通路调控,对于信号通路的激活起着重要的作用。我们的研究发现并报道了木犀草素诱导肿瘤细胞凋亡的全新机制。经过木犀草素处理的肿瘤细胞中,STAT3被持续激活的现象得到了明显抑制,从而导致STAT3下游抗凋亡因子的下调。与此同时,对于肿瘤细胞生长起着重要作用的蛋白质表达也开始减少,而这些对于肿瘤细胞的生长以及抗凋亡起重要作用的蛋白大多数均为Hsp90的客户蛋白(包括STAT3)。通过利用RNA干扰下调肿瘤细胞内源的Hsp90后我们也得到了相同的结果,而过表达Hsp90则明显的抵消了木犀草素所产生的效应。分子模拟实验的结果表明,木犀草素可以与Hsp90N端的ATPase区域结合。进一步通过SPR以及ATP免疫共沉淀实验验证了木犀草素与Hsp90N端的ATPase区域存在特异性结合。因此,我们认为,,木犀草素通过特异性结合Hsp90N端的ATPase区域抑制了Hsp90与ATP的结合,从而阻断其分子伴侣的功能,导致其客户蛋白通过蛋白酶体途径降解。综上所述,本研究揭示了木犀草素通过抑制Hsp90的功能,导致其客户蛋白STAT3不能与之结合,从而抑制了STAT3的持续活化,致使肿瘤细胞最终走向凋亡。该研究结果不仅提出了木犀草素做为一种抗肿瘤物质的全新机制,还为今后抗肿瘤药物的研发有着重要的指导意义。