背景:虎杖作为团队重点研究的中药之一,其具有良好的抗肿瘤作用。虎杖主要活性成分如白藜芦醇以及虎杖苷等被广泛研究。但是,还有很多虎杖活性成分的抗肿瘤作用尚未被发现;因此,筛选新的虎杖活性成分并测定其抗肿瘤作用有助于我们全面了解中药虎杖的抗肿瘤机理;通过对虎杖活性成分的筛选,我们发现活性成分芦荟大黄素可以诱导He La细胞焦亡,于是我们对其机制进行了一系列探索。目的:阐明芦荟大黄素诱导He La细胞焦亡的机制,为中药虎杖的潜在临床应用提供药理学的理论依据。方法:(1)抗肿瘤方面研究:通过细胞增殖实验(细胞毒性实验、乳酸脱氢酶活性检测、三磷酸腺苷含量检测)验证芦荟大黄素抑制He LaFer-1 IC50细胞增殖;通过流式细胞术检测芦荟大黄素诱导He La细胞凋亡;通过划痕实验检测,芦荟大黄素抑制He La细胞水平迁移能力。(2)细胞焦亡方面研究:通过显微镜观察,发现芦荟大黄素可以诱导GSDM E(+)细胞—He La焦亡;免疫印迹实验验证芦荟大黄素通过介导GSDME蛋白的切割诱导焦亡,且芦荟大黄素的处理激活了caspase-9和caAutomated Workstationsspase-3,泛caspase抑制剂zVAD-FMK预处理减弱了caspase-9和GSDME的切割,表明芦荟大黄素诱导的焦亡可能是通过caspase-9/3/GSDME轴激活的。(3)线粒体功能方面研究:通过免疫荧光验证,芦荟大黄素处理影响He La细胞中线粒体的形态;同时JC-1染色分析芦荟大黄素处理导致He La细胞线粒体膜电位耗竭。进而利用免疫印迹实验验证Bcl-2、Bax、Bid、Cyto-c等线粒体相关蛋白的表达。结果:(1)芦荟大黄素通过激活caspasLY2157299半抑制浓度e级联反应来抑制He La细胞的生长、迁移并诱导细胞死亡。(2)芦荟大黄素诱发He La细胞依赖GSDME途径的焦亡。(3)芦荟大黄素诱导线粒体功能障碍。(4)通过芦荟大黄素处理He La细胞的RNA-seq转录组分析,验证了该处理和细胞死亡及线粒体功能途径密切相关。结论:我们首次发现芦荟大黄素可以通过诱导He La细胞线粒体功能障碍和激活Bax/caspase-9/caspase-3/GSDME通路导致细胞焦亡。此外,我们还对芦荟大黄素处理细胞中的信号通路和基因表达进行了系统的转录组分析确认了改变表达的基因富集于细胞死亡及线粒体功能途径。