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肺癌是发病率和死亡率增长最快的恶性肿瘤之一,严重威胁人类健康。基于中医药治疗的药物治疗是中国肿瘤治疗领域的一大特色,川贝母作为传统的止咳化痰类中药材,近年来研究发现其提取物具有抑癌功效,然而对于川贝母提取物抗非小细胞肺癌的研究报道极少,其作用机制尚未明确。基于此,本研究通过体外和体内实验分析川贝母水提物(aqueous extract of Fritillaria cirrhosa,FC-AE)的抗肿瘤效果,并结合转录组测序,利用RT-PCR、蛋白免疫印迹法(western blotting)、ELISA等分子生物学或细胞生物学实验方法探究了FC-AE发挥抗肺癌作用的分子机制。主要研究结果如下:1.体外细胞培养法验证FC-AE抑癌效应:经性状分析、薄层色谱法和PCR-RFLP法对川贝母进行生药学鉴定后,利用水提醇沉法制备FC-AE。基于CCK-8法和平板克隆实验证实了其在细胞水平上的抗肿瘤活性,细胞周期检测法则发现FC-AE可引起A549细胞周期阻滞在G2/M期,并且细胞凋亡实验发现FC-AE能诱导A549细胞凋亡。同时western blotting发现经过FC-AE处理后,促凋亡蛋白Bax表达升高,抑凋亡蛋白Bcl-2蛋白表达降低,初步说明FC-AE可能通过诱导A549细胞凋亡发挥抑制效应。2.利用转录组测序探究FC-AE对A549细胞的抑制的分子机制:高通量测序技术分析了FC-AE对A549细胞的基因表达谱的影响。与未处理的A549细胞相比,经过FCAE处理后,得到6983个差异表达基因(上调3528个,下调3455个),GO和KEGG富集分析结果表明,大多数差异表达基因(DEGs)与免疫应答、细胞凋亡和细胞迁移等细胞过程有关。利用RT-PCR鉴定了8种与免疫和凋亡相关DEGs的表达水平,发现STAT1与STAT4表达显著上调。STAT1与STAT4是STAT信号通路的成员,STAT信号通路与非小细胞肺癌的发生发展密切相关,并且广泛参与细胞生长、增殖、迁移和凋亡等生物过程。基于此,western blotting实验亦发现FC-AE可上调A549细胞中STAT1、p-STAT1、STAT4以及p-STAT4的表达,推测FC-AE可能是通过促进STAT1与STAT4的活化来发挥其抗肿瘤治疗效果。3.FC-AE对A549细胞抑制的体内有效性评估:首先构建A549细胞裸鼠移植瘤模型,实验裸鼠分为对照组(腹腔注射生理盐水)和药物处理组(腹腔注射5 mg/kg,FCAE)。实验结果表明FC-AE能够抑制A549细胞移植瘤的生长,并不会引发裸鼠的不良反应。免疫组化结果发现肿瘤组织中Bax蛋白表达增多而Bcl-2表达降低,另外,ELISA结果也发现IL-12、IFNγ的表达量均显著增多。说明STATs通过上调STAT1、STAT4的靶基因(IL-12、IFNγ)表达水平,在调节细胞因子依赖性炎症和免疫中发挥重要作用。综上,FC-AE具有体内外抗肿瘤活性,其抗肿瘤作用的发挥可能是通过影响STAT1、STAT4和靶基因(IL-12、IFNγ)共同调控网络的表达进而诱导细胞凋亡来实现的;本研究将为进一步探讨FC-AE对肺癌细胞的作用机制以及FC-AE在免疫调节和诱导凋亡中的作用提供新的线索。