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骨肉瘤是儿童和青少年最常见的原发性恶性骨肿瘤,具有早期肺转移、高复发率等特点。采用手术、新辅助化疗等综合治疗方案后,疗效有了显著提高,但是仍有30%-50%的局部骨肉瘤终将复发；对于复发性和转移性骨肉瘤,目前尚无有效方法,疗效极差。尽管新辅助化疗结合手术已可将骨肉瘤患者的5年生存率提高到60-80%,但近30年来患者的生存率始终没有进一步的提高。同时,高剂量的化疗药物如甲氨蝶呤、阿霉素、顺铂、异环磷酰胺等带来的副作用很大。因此,寻找一种新型有效、安全的治疗方法是目前亟需解决的关键问题。雷公藤红素是传统中药雷公藤单体之一,三萜类化合物,具有多重生物药理活性,不仅能够抑制免疫反应和抗炎症,近些年来还发现其具有抗肿瘤的活性。同时关于雷公藤红素抗肿瘤的机制众所纷纭,包括NF-κB、HSP90、蛋白酶体、MAPK、STAT3等。尽管这些分子靶点都在雷公藤红素发挥抗肿瘤效应中起到不同程度的作用,但是至今仍不清楚哪一个或哪几个是其直接或主要靶点。在本次研究中,我们发现雷公藤红素通过引起肿瘤细胞G2/M期阻滞而对骨肉瘤有较强的抑制增殖作用。同时雷公藤红素能激活caspase-3,-8和-9,通过内外源两条途径引起骨肉瘤细胞凋亡。我们还发现自噬在雷公藤红素对骨肉瘤细胞作用中也起到了重要作用；自噬和凋亡共同促进了雷公藤红素诱导骨肉瘤细胞死亡的过程。另外,经雷公藤红素作用后的骨肉瘤细胞内ROS显著增高,JNK信号通路被激活。JNK抑制剂能很大程度上抑制雷公藤红素引起的凋亡和自噬,而ROS抑制剂却能完全逆转这种效应。ROS抑制剂也能阻止JNK通路的激活和G2/M期周期阻滞,说明ROS是雷公藤红素发挥作用的核心环节。我们搜集了9例骨肉瘤患者的临床标本,其中包括原发、复发、转移以及对化疗不同反应的骨肉瘤样本。我们发现雷公藤红素对这些原代细胞仍然有很强的抑制增殖作用,流式和蛋白印迹实验表明雷公藤红素也引起了原代细胞中ROS和JNK的激活、凋亡和自噬的产生。在动物体内实验中,与对照组相比,7天雷公藤红素腹腔注射治疗,使裸鼠皮下骨肉瘤体积大大减小,表明雷公藤红素在体内具有良好的抗肿瘤作用。对肿瘤组织的免疫组化和蛋白印迹实验都证实了体外实验的结果。综上,本研究表明雷公藤红素通过ROS/INK信号通路诱导G2/M周期阻滞、凋亡和自噬性死亡的产生,具有显著地抑制骨肉瘤细胞增殖的作用。