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大蒜素来源于食品烹饪辅料大蒜,是大蒜被物理破坏后产生的多种小分子含硫化合物的总称。这些含硫化合物具有大蒜的辛辣气味。其中,二烯丙基三硫（diallyl trisulfide,DATS）在多种癌症中具有抑癌功效。近年来,甲状腺癌发病率呈现稳步上升的趋势,而且部分恶性甲状腺癌患者出现放射性碘治疗耐受,对化疗药物抵抗的情况,这些恶性情况最终导致病人病情发展迅速和死亡。DATS能否抑制甲状腺癌的发生发展,能否用于甲状腺癌的治疗是一个需要探究和解决的问题。所以本文旨在深入探究DATS对甲状腺癌的作用及其相关分子机制,为拓展DATS的功能和应用奠定理论研究基础。实验发现,与对甲状腺乳头状癌细胞BCPAP的毒性作用相比,DATS对正常甲状腺滤泡上皮细胞Nthy-ori-3.1具有较小的毒性作用,具有一定的癌细胞靶向性。而且,DATS能以时间和浓度依赖性方式有效杀伤BCPAP细胞,抑制BCPAP细胞增殖和克隆形成。本文利用JC-1、Annexin V/PI和Hoechst 33342/PI染色等实验证明了DATS诱导BCPAP细胞发生凋亡。Western Blot结果表明DATS诱导BCPAP细胞中抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-XL表达降低,促凋亡蛋白Bax表达上升。而且DATS诱导凋亡级联反应Caspase家族中的凋亡启动蛋白Caspase-8发生剪切,凋亡执行蛋白Caspase-3剪切活化。活化后的Caspase-3进一步切割其下游PARP,最终诱导BCPAP细胞发生凋亡。但是DATS诱导的BCPAP凋亡并不依赖活性氧的产生,而是通过过度激活细胞内MAPK信号通路诱导BCPAP细胞凋亡。ELISA实验结果发现,DATS孵育细胞后能在5 min内快速释放H2S。当用H2S的抑制剂碘乙酰胺（iodoacetamide,IAM）处理细胞后,DATS释放H2S被显著抑制,并且反转DATS引起的细胞膜通透性增加。H2S的快速供体NaHS和慢速供体GYY4137均能抑制KTC-1细胞活性。以上结果表明DATS通过释放H2S对甲状腺乳头状癌细胞产生细胞毒性。Western Blot检测发现DATS能够上调细胞内H2S产生酶CTH的表达,DATS产生H2S的抑制剂IAM能逆转DATS诱导的CTH上调,这表明DATS是通过释放H2S上调细胞内CTH的表达。本文在KTC-1细胞中过表达CTH蛋白,发现CTH过表达导致甲状腺乳头状癌细胞KTC-1的细胞活性降低,这表明CTH对甲状腺癌的进一步发展具有抑制作用。探究DATS调控CTH表达的机制发现,DATS通过激活KTC-1细胞内NF-κΒ信号通路上调细胞内CTH的水平。本文利用H2S快速供体NaHS和H2S缓慢供体GYY4137作用于KTC-1细胞发现,高浓度的两种H2S供体对甲状腺癌细胞KTC-1都有与DATS相似的作用。NF-κΒ的抑制剂PDTC能反转DATS诱导的NF-κΒ激活和CTH的蛋白表达上调。以上结果表明DATS一方面通过释放H2S,另一方面激活NF-κB信号通路上调CTH水平,而CTH的增加进一步正反馈提高细胞内H2S水平,诱导KTC-1细胞死亡。综上所述,DATS通过过度激活MAPK信号通路诱导甲状腺乳头状癌细胞BCPAP凋亡。此外,DATS能够释放H2S,激活NF-κΒ,转录上调KTC-1细胞内H2S产生酶CTH的表达,进一步正反馈促进细胞内H2S水平的增加,最终促进甲状腺癌细胞死亡。因此,DATS可以靶向调控甲状腺癌细胞内的CTH表达,诱导甲状腺乳头状癌细胞凋亡。这有望应用于甲状腺癌的治疗,进一步提高甲状腺癌的预后。