[研究背景与目的]研究显示,在罹患癌症的女性中,乳腺癌的发病率和致死率居首位,是当今威胁女性生命健康的一大杀手,其中造成乳腺癌致死率之高的重要原因就是转移。传统中医药理论认为肿瘤是一种癥瘕积聚,由气滞不畅、血瘀不行、凝滞不散所致。因此在中医临床的抗肿瘤治疗中,活血化瘀是其重要治则。而活血化瘀药中当属破血药效力最强,且常用于治疗妇科疾病。肿瘤细胞以有氧糖酵解为其代谢特征,这一代谢方式为肿瘤细胞的生长、增殖和维持其细胞功能等快速地提供能量。由于有氧糖酵解终产物乳酸可使肿瘤组织微环境的pH降低,而酸性的肿瘤微环境会触发肿瘤细胞的迁移和侵袭,因此在其转移途径上,肿瘤细胞又将获得不同的代谢特征,包括其分支途径——磷酸戊糖途径(PPP)活性的增加,为肿瘤细胞的高速增殖提供物质基础。在中医辩证中,增生组织的能量代谢方式同样为有氧糖酵解,这一点与肿瘤组织有相似之处。因此,这提示我们破血药在消除瘀滞结块时,还可对作用部位的能量代谢产生影响。莪术醇是破血药莪术的主要成分之一,研究表明其可通过阻滞肿瘤细胞周期、诱导肿瘤细胞凋亡及分化、抑制肿瘤细胞核代谢等发挥抗肿瘤作用。本研究以莪术醇为对象,在验证其抗乳腺癌高转移细胞MDA-MB-231转移的基础上,将磷酸戊糖代谢途径与转移相结合,探究莪术醇对MDA-MB-231磷酸戊糖途径的影响,并阐明其具体作用的分子机制,为破血药抗肿瘤转移的研究提供理论依据。[研究内容与结果]本研究通过划痕、Transwell及MDA-MB-231肺转模型考察莪术醇抗乳腺癌转移的作用,结果显示莪术醇能有效地抑制MDA-MB-231的体内外转移。采用Western Blot和qPCR检测发现,莪术醇能有效抑制MDA-MB-231细胞HK2的表达、乳酸的生成、G6PDH活性及其催化产物NADPH的产生,表明莪术醇可抑制磷酸戊糖途径。通过流式检测进一步发现,莪术醇可通过抑制NADPH的产生从而提高细胞内ROS水平,同时也能抑制GSH的生成,降低MDA-MB-231细胞的氧化应激能力。通过免疫荧光、Western Blot、免疫组化实验发现,莪术醇能抑制磷酸戊糖途径关键激酶G6PDH的入核,从而抑制其后续催化产物的生成,以达到抑制磷酸戊糖途径的作用,该作用是通过抑制importin 13的表达完成的。[结论与意义]本课题从破血药出发,遵循中医“治本”的原则,将破血药化瘀散结功效与细胞能量代谢有机结合,从全新角度寻找揭示破血药抗肿瘤转移的共性机制,并以莪术的有效活性成分——莪术醇展开研究,为破血药抗肿瘤转移作用规律的研究奠定实验基础的同时,也为解决临床使用破血药治疗肿瘤的疑虑提供理论支持。本课题通过体内外实验证实莪术醇抑制乳腺癌细胞MDA-MB-231转移的效应,发现该作用依赖于通过调控importin 13抑制了G6PDH的入核,降低G6PDH的活性及其表达,抑制NADPH、TKT、GSH的表达,并抑制乳酸的生成。