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食管癌作为一类常见的消化道恶性肿瘤,严重危害着人类的生命健康。而我国是食管癌最高发国家之一,所占食管癌患者接近世界半数。食管癌具有难发现、治疗效果差、致死率较高的特点,目前主要采取手术为主、化疗为辅的治疗方式。但由于现临床使用的化疗药物具有选择性差、毒性大、易产生耐药等缺点,给食管癌的治疗带来一定困扰。因此,越来越多的科研学者寄希望于从植物中提取具有作用较强、选择性较好的天然化合物用于肿瘤的治疗。紫草素类化合物是一种从紫草的根部提取的天然萘醌化合物,近些年关于其抗肿瘤作用的研究受到越来越多科研工作者的关注。β-乙酰氧基异戊酰阿卡宁(β-acetoxyisovalerylalkanin,β-AIVS)也是天然提取的紫草素类化合物,目前还没有关于其抗肿瘤活性的报道。目的:为了探究β-AIVS对食管癌细胞增殖的影响,并探讨其体外抗食管癌作用的分子机制。本文主要从以下几个方面进行体外抗肿瘤的研究:1.采用MTT法检测β-AIVS对5株食管癌细胞系的增殖抑制作用,并从中选定两株对β-AIVS敏感性较强的细胞系作为本论文主要体外抗肿瘤作用的研究对象;2.采用细胞集落形成实验进一步研究β-AIVS抑制食管癌细胞增殖的作用。采用细胞划痕法评价β-AIVS对食管癌细胞迁移的影响。通过Hoechst 33342染色法检测β-AIVS对食管癌细胞形态学的改变;3.采用流式细胞术检测β-AIVS对两株细胞凋亡、周期、线粒体膜电位的影响。采用DCFH-DA荧光探针法检测细胞内ROS的生成,通过流式细胞术和荧光显微镜观察β-AIVS对食管癌细胞内ROS生成的影响;4.为初步筛选β-AIVS促食管癌细胞凋亡的分子机制,通过β-AIVS分别与抑制剂Z-VAD-FMK、STF-083010和ROS清除剂NAC共同作用于食管癌细胞,观察细胞凋亡的情况;5.采用Western blot检测β-AIVS对Caspase家族、Bcl-2家族以及MAPK家族蛋白表达的影响,从而探究β-AIVS促食管癌细胞发生凋亡作用的分子机制。实验结果:1.MTT法的结果发现,β-AIVS对5株食管癌细胞均具有明显的抑制增殖作用,综合考虑细胞的敏感性和本身增殖速率的同步性,我们选取Kyse140和Eca109这两株细胞进行后续研究;2.细胞集落形成实验证明,β-AIVS具有抑制食管癌细胞集落形成的能力。细胞划痕法也发现β-AIVS能够在体外抑制食管癌细胞的迁移。而对细胞形态学观察发现,在β-AIVS作用下,细胞具有明显的凋亡特征;3.流式细胞术的结果表明,β-AIVS促进食管癌细胞发生凋亡,使线粒体膜电位下降,而对细胞周期没有明显影响,同时β-AIVS也能促进细胞内ROS的生成;4.通过流式细胞术初步的机制筛选发现,ROS清除剂NAC基本能够逆转β-AIVS的促凋亡作用,抑制剂Z-VAD-FMK能够部分减弱β-AIVS的促凋亡作用,而抑制剂STF-083010基本没有影响;5.Western blot检测结果证明,β-AIVS能够引起Caspase级联反应,作用于Bcl-2家族中的蛋白,上调促凋亡蛋白的表达,并下调抗凋亡蛋白的表达。同时也能明显促进MAPK家族中JNK的磷酸化。结论:β-AIVS能够明显抑制食管癌细胞的增殖、集落形成和迁移作用,促进细胞发生凋亡,增加细胞内ROS的生成。β-AIVS激活Caspase级联反应,通过线粒体途径和ROS/JNK通路发挥促凋亡作用。