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目的:肿瘤生长和转移与新生血管生成(angiogenesis)紧密相关。抑制血管生成已成为抗肿瘤治疗的重要策略。肿瘤血管生成抑制剂(Tumor angiogenesis inhibitor TAI)是抗肿瘤新药研发领域的一大热点。传统中药丹参的活性成分丹参酮I具有抗肿瘤、抗耐药、抗转移作用。本研究的目的是研究丹参酮I是否具有新生血管抑制作用并揭示其特点、阐明其作用机制。方法:首先,采用血管内皮细胞的增殖、迁移、管腔形成模型阐明丹参酮I在体外对新生血管生成过程主要步骤的作用。其次,应用大鼠动脉环出芽以及鸡胚脲囊膜模型考察丹参酮I在半体内以及体内模型中对新生血管生成的整个过程的影响。最后,利用Westen blotting、Real-time q PCR、ELISA以及RNAi干扰等技术研究丹参酮I在缺氧、常氧等不同条件下新生血管生成抑制作用的分子机制。结果:丹参酮I能够浓度依赖性地抑制HMEC-1内皮细胞增殖,72 h的IC50约为7.75μM;在对内皮细胞无明显细胞毒作用的浓度下,丹参酮I对内皮细胞的迁移和管腔形成均具有很强的抑制作用,50μM时抑制率分别达到58%和94%并呈现明显浓度依赖性。在浓度为1.25μM时明显抑制大鼠动脉环模型中的微血管形成;在鸡胚脲囊膜模型中0.1μM时即显示明显抑制血管生成作用。机制研究结果显示,在常氧和缺氧条件下,丹参酮I均浓度依赖性地下调内皮细胞和肿瘤细胞中的p-Tyr705-Stat3;同时直接减少内皮细胞和肿瘤细胞中由缺氧诱导的HIF-1α蓄积。此外,丹参酮I还在转录水平和蛋白水平同时降低肿瘤细胞中的VEGF水平,从而抑制其旁分泌刺激内皮细胞形成新生血管的作用。采用si RNA干扰技术进一步阐明丹参酮I对管腔和VEGF的抑制作用主要是通过Stat3和HIF-1α共同调节的。结论:本研究阐明了丹参酮Ⅰ具有从多个环节抑制新生血管生成的作用;该作用与丹参酮I在缺氧和常氧条件下减少p-Tyr705-Stat3水平和缺氧诱导的HIF-1α蓄积紧密相关。丹参酮I具有良好的安全性、显著的抗肿瘤耐药和抗肿瘤转移作用,赋予了丹参酮I区别于目前临床应用中的新生血管生成抑制剂的独特特性。