厚朴,为木兰科植物厚朴(Magnolia officinalis Rend.)或凹叶厚朴(Magnoliabiloba Rehd.)的干燥干皮、枝皮或根皮,是我国重要的传统中药,一直用于治疗咳嗽、泻泄和过敏性炎症等。厚朴酚(Magnolol)是厚朴的主要有效成分(Fig.1-1),是从厚朴中分离出的具烯丙基取代的联苯酚类化合物。近年来随着现代医学的发展,发现厚朴酚具有抗炎、抗菌、肌肉松弛、抗肿瘤和抗氧化的作用。但有关其抗肿瘤和抗氧化的作用机制缺乏探讨。本文研究了不同浓度的厚朴酚抗氧化和诱导肿瘤细胞自噬的机制。本文采用3-(4,5-dimethylthiazol-2-y1)-2,5-diphenyltetrazolium bromide(MTT)法测定不同浓度的厚朴酚对H460细胞生存的影响;Wright-Giemsa染色观察H460细胞的形态学改变;胞浆空泡用monodansylcadaverine(MDC)染色;DNA合成用DNA合成分析试剂盒分析;流式细胞术检测细胞周期改变;乳酸脱氢酶(LDH)活性分析测定细胞凋亡和坏死的比率;彗星实验观察DNA的损伤;免疫印迹法分析相关的蛋白表达。结果表明厚朴酚对DNA的合成具有双相调节作用,在低浓度(≤20μM)时对H460细胞的生长具有刺激作用,而在高浓度(≥40μM)时具有抑制作用。在对DNA合成的抑制作用的过程中伴随着胞浆内空泡的出现,这些空泡通过自噬标记物MDC和3-甲基腺嘌呤(3-MA)证明是发生了自噬现象。流式细胞术结果证明高浓度厚朴酚诱导H460细胞周期S期阻滞,这些结果提示高浓度厚朴酚早期通过自噬起到抗肿瘤的作用。LDH活性的分析结果表明高浓度厚朴酚是通过自噬诱导肿瘤H460细胞坏死,而不是通过诱导凋亡。此外,Akt和PTEN等也参与到增殖和自噬的过程,包括ClassⅠPI3K/PTEN/Akt途径。ClassⅢPI3K在这一过程中刺激了自噬现象的发生。因此,进一步的研究,厚朴酚可能作为一种具有新机制的潜在的抗癌药物。同时,我们还观察了低浓度厚朴酚保护H460细胞免受叔丁基过氧化氢(TBHP)刺激诱导的氧化应激损伤。20μM的厚朴酚可增加TBHP刺激后细胞的存活率。低浓度厚朴酚对细胞的保护作用明显强于N-乙酰半胱氨酸(NAC)。彗星实验检测证明厚朴酚作用后的DNA损伤明显减少。TBHP(0.15mM)作用24小时后的细胞生存能力减弱,并诱导细胞的凋亡。TBHP诱导的细胞毒性与细胞凋亡被20μM预作用的厚朴酚明显抑制或减轻。厚朴酚通过下调P53磷酸化和PTEN的表达及上调Akt的磷酸化来增强细胞的存活率。低浓度厚朴酚具有对抗TBHP诱导的单链DNA破坏(SSB)形成、细胞毒性和脂质过氧化的作用,通过调整P53磷酸化,PTEN和Akt磷酸化而发挥抗氧化功能,这种保护作用部分是通过依赖P53的作用机制。因此,不同浓度厚朴酚对H460细胞呈现双相作用,低浓度厚朴酚呈现刺激细胞增殖,抗氧化的作用。高浓度厚朴酚还可以诱导肿瘤细胞自噬,使肿瘤细胞发生细胞周期S期阻滞,而不是凋亡。上述研究为阐明厚朴酚作用机制,为新药研究提供先导化合物,及进一步的进行活性追踪、开发新的用途及临床应用提供理论依据。