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研究背景:骨肉瘤是一种恶性程度极高的骨肿瘤,由于其具有复发率高、转移早、预后较差等特点,长期以来一直被认为是最具有代表性的恶性骨肿瘤。骨肉瘤既往治疗方法以手术及化疗为主,但预后不佳,患者耐受程度较差。斑蝥素是药用昆虫斑蝥体内的重要成分,具有抗肿瘤活性。斑蝥酸钠是抗癌活性比较普遍的一类斑蝥素衍生物,具有分子量小、易扩散、细胞毒性低、抗肿瘤效应强等优势,近几年在临床上得到广泛的应用。研究方法:本实验以人骨肉瘤细胞系MG-63作为的研究对象,观察斑蝥酸钠对MG-63细胞的抑制作用,并用流式细胞检测MG-63的凋亡和细胞周期水平,应用MTT、Western-blotting、q RT-PCR、流式细胞术、RNA干扰技术等手段研究和阐明斑蝥酸钠诱导骨肉瘤细胞自噬、凋亡,阻滞细胞周期等作用与机制。实验结果:斑蝥酸钠作用于MG-63细胞后,MG-63细胞增殖受到明显抑制;细胞凋亡实验结果显示斑蝥酸钠可促进MG-63细胞的凋亡,细胞蛋白检测结果显示CASPASE-3活化被抑制。应用si RNA沉默Caspase-3基因后,斑蝥酸钠诱导的MG-63细胞凋亡作用明显被抑制。应用si RNA对LC3基因沉默后,斑蝥酸钠诱导MG-63细胞凋亡的能力也明显下降,且caspase-3活化比例降低。细胞周期检测及蛋白检测实验发现斑蝥酸钠能够抑制MG-63细胞周期蛋白Cyclin D1和CDK-4、CDK-6蛋白激酶的表达,从而导致细胞阻滞于G0/G1期。后续实验应用不同实验方法观察到斑蝥酸钠能够特异性提高AKT的磷酸化水平,从而影响AKT信号通路的激活。PI3K/AKT的抑制剂可以明显的抑制斑蝥酸钠引起的AKT信号通路的激活,进一步抑制了p53和p21的表达。沉默p53后抑制p21蛋白的活化,降低对细胞周期蛋白Cyclin D1和相应激酶CDK-4、CDK-6的抑制作用。实验结论:斑蝥酸钠可以通过促进凋亡和阻滞细胞周期抑制人骨肉瘤细胞MG-63的增殖。斑蝥酸钠诱导MG-63细胞凋亡是通过LC3自噬途径引发,继而引起凋亡基因Caspase-3的活化,最终导致MG-63细胞的凋亡。同时,斑蝥酸钠激活MG-63细胞内PI3K/AKT信号通路,进而引起p53/p21的激活,抑制细胞周期蛋白Cyclin D1和蛋白激酶Cdk-4、Cdk-6的表达和活性,从而导致细胞阻滞于G0/G1期。