目的:近几十年来,肺癌是全球癌症发病率和死亡率增长最快的癌症之一,并且呈现逐年增高的趋势。全球范围内,肺癌的发病率和死亡率,在男性的恶性肿瘤中位居首位;在女性中,仅次于乳腺癌,居第二位。并且,由于肺癌的不容易检查、易转移、发展快等特点,致使肺癌的有效治疗成为全球重大健康难题。目前,临床上对于肺癌的治疗主要集中在化学治疗,放射治疗以及手术疗法,但由于肺癌患者被确诊时大都已到中晚期,所以肺癌的临床治疗效果并不理想,在发达国家肺癌患者的五年生存率仅为17.4%。因此,有效预防肺癌的发生和发展是降低肺癌发病率和死亡率的重要手段。空气污染和吸烟是导致肺癌发病率逐年上升的主要因素,仅在烟草中就有超过73种致癌物质,其中多链芳香烃类化合物（如:苯并芘）和亚硝胺均有很强的致癌活性,这些致癌物质可导致正常细胞的DNA损伤和慢性炎症微环境的形成,会促进正常细胞的癌变。如何有效预防肺癌的发生与发展已成为大众关注的热门健康问题;是否可通过抑制正常肺细胞的DNA损伤和清除慢性炎症的微环境来预防肺癌的发生亦成为研究热点。许多研究已报道中草药具有独特且显著的肺癌预防作用。鱼腥草（Houttuynia cordata Thunb.）是中国传统中草药,来源于三白草科植物蕺菜的干燥地上部分,作为药食同源性中药已被广泛使用,其主要的药效活性成分为甲基正壬酮,临床主要用于治疗实热、热毒、湿邪、疾热为患的肺痈、疮疡肿毒、痔疮便血、脾胃积热等疾病。现代药理研究表明,鱼腥草具有抗菌、抗病毒、提高机体免疫力、利尿等药效,前期研究亦表明,鱼腥草可促进A549肺癌细胞的凋亡。那么,鱼腥草是否具有预防肺癌的药效?其潜在机制是什么?这些关键的科学问题尚未阐明,值得研究。基于上述研究基础以及临床使用情况,本研究以肺癌为研究对象,考察鱼腥草及其活性单体甲基正壬酮预防肺癌的药效,并深入探究鱼腥草通过抑制DNA损伤和清除炎性介质预防肺癌的分子机制。预期结果将为鱼腥草预防肺癌的作用及机制提供实验依据,并有望进一步促进鱼腥草的开发使用。方法:1.鱼腥草及其活性单体甲基正壬酮与苯并芘单独或联合使用对人肺上皮细胞增殖的抑制作用鱼腥草及其单体与苯并芘单独或联合作用于人肺上皮细胞BEAS-2B 48h后,采用MTT法检测药物对细胞增殖能力的影响。2.鱼腥草及其活性单体甲基正壬酮与苯并芘单独或联合使用对人肺上皮细胞内活性氧自由基（ROS）表达的影响5μM的苯并芘作用于BEAS-2B细胞0-48 h,采用流式细胞术检测细胞内的ROS水平变化规律,选取最适给药时间。不同浓度的鱼腥草以及活性单体甲基正壬酮与5μM的苯并芘共同作用于BEAS-2B细胞48 h后,采用流式细胞术检测胞内ROS的水平的变化情况。3.鱼腥草及其活性单体甲基正壬酮与苯并芘合用对人肺上皮细胞DNA损伤及炎症介质释放的影响以抗氧化剂NAC作为阳性对照,采用不同浓度的鱼腥草提取物以及活性单体甲基正壬酮与5μM的苯并芘共同作用于BEAS-2B细胞48 h后,用Western blot及共聚焦显微镜检测细胞内DNA损伤标志物p-H2A.X的表达情况。以5μM的苯并芘作用于BEAS-2B细胞0-24 h,用Western blot检测给药后细胞内炎症标志物IL-1β的分泌情况,选取最适给药时间。采用不同浓度的鱼腥草以及活性单体甲基正壬酮与5μM的苯并芘共同作用于BEAS-2B细胞24 h后,用Western blot检测给药后细胞内炎症标志物IL-1β的分泌情况。4.鱼腥草及其活性单体甲基正壬酮对抗氧化蛋白的调节作用鱼腥草及其单体与苯并芘单独或联合作用于人肺上皮细胞BEAS-2B 12 h后,采用Western blot技术检测给药后细胞内Nrf2的入核表达情况以及抗氧化蛋白HO-1和NQO-1的表达情况。5.鱼腥草及其活性单体甲基正壬酮对苯并芘诱导小鼠肺癌的预防作用建立苯并芘诱导的A/J小鼠肺癌模型,鱼腥草及其活性单体甲基正壬酮给药处理36周,考察药物对肺癌的预防作用。给药期间,每周称一次体重,观察动物状态。实验结束后,计算肺部结节的个数,Western blot、IHC、IF及ELISA技术检测Nrf 2、DNA损伤标志物、炎症标志物等的表达。结果:1.鱼腥草及其活性单体甲基正壬酮可以显著逆转苯并芘对人肺上皮细胞增殖的抑制作用,且单独给药时对人肺上皮细胞增殖无明显抑制作用MTT检测显示给药48 h后,苯并芘浓度依赖性抑制BEAS-2B细胞的增殖;鱼腥草及其单体在给药浓度范围内,对BEAS-2B细胞的增殖无显著抑制作用;鱼腥草及其单体联合苯并芘作用于人肺上皮细胞BEAS-2B 48 h后,鱼腥草及其单体可显著逆转苯并芘对BEAS-2B细胞增殖的抑制作用。2.鱼腥草及其活性单体甲基正壬酮可以显著降低苯并芘诱导的人肺上皮细胞内的ROS的表达流式细胞术检测结果显示,给药48 h内,苯并芘诱导细胞内的ROS呈逐渐上升趋势;鱼腥草及其单体联合苯并芘作用于人肺上皮细胞BEAS-2B 48 h后,可显著降低苯并芘诱导BEAS-2B细胞内产生的ROS水平,且呈浓度依赖性。3.鱼腥草及其活性单体甲基正壬酮可以逆转苯并芘诱导的人肺上皮细胞DNA损伤及炎症介质的释放鱼腥草及其单体与苯并芘联合作用于BEAS-2B细胞48 h后,Western blot及共聚焦显微镜结果显示细胞内DNA损伤标志物P-H2A.X的表达降低,且呈浓度依赖性。苯并芘给药48 h内,炎症标志物IL-1β的分泌呈先升高后降低的趋势,在24 h时达到最高。鱼腥草及其单体与苯并芘联合作用于BEAS-2B细胞24 h后,Western blot结果显示炎症标志物IL-1β的分泌降低,且呈浓度依赖性。4.鱼腥草及其活性单体甲基正壬酮可以显著上调抗氧化蛋白的表达水平鱼腥草及其单体作用于BEAS-2B细胞12 h后,Western blot结果显示细胞内Nrf2的入核增加,抗氧化蛋白HO-1和NQO-1的表达升高;鱼腥草及其单体与苯并芘联合作用于BEAS-2B细胞12 h后,Western blot结果显示鱼腥草及其单体可以逆转苯并芘诱导的Nrf2的入核减少,抗氧化蛋白HO-1和NQO-1的表达降低。5.鱼腥草及其活性单体甲基正壬酮可显著抑制A/J小鼠肺癌的发生在苯并芘诱导的A/J小鼠肺癌模型上,鱼腥草及其单体可以显著的抑制肿瘤的发生与发展。在持续36周的灌胃过程中,各组小鼠的体重无明显波动,且脏器指数也无明显差异。Western blot、IHC、IF及ELISA的检测结果显示,给予药物治疗的组别的DNA损伤标志物P-H2A.X的表达显著降低,炎症标志物IL-1β的表达也显著降低,Nrf2,HO-1和NQO-1的表达显著下降。结论:体外实验研究表明,鱼腥草及其活性单体甲基正壬酮可通过促进Nrf2入核,从而促进抗氧化蛋白HO-1和NQO-1的表达,清除胞内过多的ROS,抑制DNA的损伤以及炎症小体的释放,保护正常细胞不受到损害。同时,体内实验研究结果进一步表明鱼腥草及甲基正壬酮可以通过抑制DNA的损伤以及炎症介质的释放从而显著抑制肺癌的发生与发展。本研究结果清晰阐明了鱼腥草预防肺癌的作用及分子机制,可为鱼腥草预防肺癌的临床应用提供实验依据和数据支持。