肺癌发病率和死亡率在所有癌症中位列榜首,其中非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)约占所有肺癌病例80%。当前肺癌耐药和复发现象仍然很常见,迫切需要筛选新的治疗药物、拓展新的治疗策略。愈创奥(1,4-二甲基-7-异丙基丙二烯,GYZ)是一种深蓝色结晶碳氢化合物,主要从愈创木瓜油、洋甘菊油,还有珊瑚等天然产物中提取。有研究发现愈创奥具有潜在的抗肿瘤效果,然而,至今为止,愈创奥是否能够抑制非小细胞肺癌生长以及潜在的作用机制几乎没有报道。细胞自噬是胞质内受损的细胞器以及大分子物质被运送到溶酶体进行降解的动态过程。当前研究人员发现,抗肿瘤药物引起的细胞自噬主要发挥着四种功能,分别是细胞保护性自噬、细胞非保护性自噬、细胞生长抑制性自噬和细胞毒性自噬。进一步探索细胞自噬在非小细胞肺癌治疗过程中发挥的生物学功能,能为拓展新的治疗策略提供有价值的依据。本文以非小细胞肺癌细胞系(A549、H1975、HCC827、PC9和H1299)为细胞模型,以A549细胞株建立的裸鼠荷瘤模型为小鼠体内模型,研究了愈创奥对非小细胞肺癌细胞的杀伤作用以及潜在分子机制。首先,我们发现愈创奥可通过不依赖于凋亡的方式在非小细胞肺癌中表现出良好的抗肿瘤活性。另外,我们通过A549裸鼠荷瘤模型也进一步验证了愈创奥可在体内抑制非小细胞肺癌细胞生长和增殖。接下来,我们发现愈创奥处理可显著上调细胞内ROS水平并且明显降低细胞内ATP水平,说明愈创奥处理导致线粒体功能障碍,刺激细胞内ROS积累,可能是导致非小细胞肺癌细胞死亡的重要原因。近年来研究发现,药物诱导的细胞自噬在抗肿瘤治疗中发挥重要作用。为了证实愈创奥是否调节非小细胞肺癌细胞自噬,我们通过免疫印迹、免疫荧光、免疫组织化学染色以及细胞转染等实验方法,发现愈创奥在体内外水平均能诱导非小细胞肺癌细胞自噬的发生并且发现自噬流通畅。为了明确细胞自噬在愈创奥抑制非小细胞肺癌细胞生长过程中发挥的作用,我们将愈创奥分别联用3-MA和CQ,发现联合处理具有更加明显的杀伤作用,说明愈创奥诱导细胞保护性自噬,抑制自噬能增强愈创奥对非小细胞肺癌细胞的杀伤效果。最后,为了明确愈创奥诱导细胞自噬发生的机制,我们通过多种分子细胞生物学技术,从体内外水平证实了愈创奥通过抑制Akt/mTOR信号通路诱导非小细胞肺癌细胞自噬发生。综上所述,我们的研究揭示了愈创奥对非小细胞肺癌细胞具有良好的生长抑制效果;愈创奥破坏非小细胞肺癌细胞内线粒体功能,促进ROS水平升高,可能是导致非小细胞肺癌细胞死亡的原因。此外,愈创奥通过抑制Akt/mTOR信号通路导致非小细胞肺癌保护性自噬的发生,联合自噬抑制剂能显著增强愈创奥的抗肿瘤效果。我们的研究发现可能为治疗非小细胞肺癌提供一种新的治疗方式和策略。