研究背景:5-氟尿嘧啶(5-FU)在结直肠癌一线化疗方案中一直处于基石的地位,然而随着应用时间的延长,其疗效往往受到肿瘤耐药以及相关毒副反应的限制。穿心莲内酯(Andrographolide)是爵床科植物穿心莲中的二萜内酯类化合物,众多研究表明其具有抗菌、抗病毒、抗炎等药理作用。在本研究中,我们探索了穿心莲内酯与5-FU联用逆转肠癌耐药及其潜在的分子机制。研究方法:我们利用MTT和细胞凋亡检测技术来检测穿心莲内酯联合5-FU对耐药细胞的抑制效果;除此之外,我们还在HCT116/5-FUR耐药细胞裸鼠移植瘤模型上观察了联用的效果;利用免疫印迹和免疫组化技术探讨在经过穿心莲内酯和/或5-FU处理后的细胞和肿瘤组织中BAX蛋白的表达情况;利用药物蛋白结合实验验证穿心莲内酯与BAX蛋白的直接结合能力;利用免疫组化技术检测人肠癌样本中BAX蛋白的表达水平并分析其与疾病无进展生存期(PFS)之间的关系。实验结果:1、MTT和凋亡检测结果显示穿心莲内酯可以部分逆转耐药细胞对5-FU的耐药性。2、小鼠移植瘤模型显示,穿心莲内酯联合5-FU明显抑制小鼠耐药肿瘤的生长,单用5-FU及穿心莲内酯抑制效果不明显。3、穿心莲内酯联用5-FU明显上调BAX蛋白的表达水平,体外细胞水平研究证实,穿心莲内酯逆转肠癌5-FU耐药依赖于上调BAX蛋白的表达,其上调机制的与作用于蛋白翻译后途径有关。4、利用生物素蛋白垂钓及胞内热迁移实验,我们发现穿心莲内酯直接靶向结合于BAX蛋白。5、通过检测分析人肠癌组织标本发现,肠癌组织中BAX蛋白的表达水平与含5-FU的化疗方案化疗后的PFS有一定的正相关性。结论:该研究阐明了肠癌细胞对5-FU耐药的机制,并发现穿心莲内酯在一定程度上可以恢复耐药细胞对5-FU的敏感性,机制为穿心莲内酯直接靶向结合于BAX蛋白,并通过作用蛋白翻译后途径上调BAX的表达,最终促进5-FU诱导的线粒体介导的细胞凋亡。总之,该研究为临床逆转肠癌耐药提供了一种可能较有前景的治疗策略。