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中药石菖蒲为芳香开窍类中药,常见于治疗脑肿瘤的复方中,但其是否具直接抑制脑肿瘤的作用及其相应分子机制还未见报道.本文以CO2超临界流体萃取石菖蒲挥发油(Volatile oil of Acori Graminei Rhizoma,VOA)为研究对象,对其抗恶性脑神胶质瘤的作用及机制进行了初步的探索.方法与结果:以磺酰罗丹明B(SRB)法检测细胞活性显示石菖蒲挥发油药物作用48h对p53野生型恶性神经胶质瘤细胞A172与U87的半数抑制浓度(IC50值)为121、162μg/ml,对p53突变型恶性神经胶质瘤细胞U251和正常小鼠胚胎成纤维细胞NIH/3T3细胞的IC50值分别为223和241 μg/ml,初步表明VOA对p53野生型细胞A172、U87具有更高的敏感性,同时对正常的纤维细胞具有较小的毒性.克隆形成实验结果表明给予长期VOA处理后可抑制p53野生型A172和p53突变型U251细胞增殖并且对A172的细胞毒性更强.YO-PRO-1/PI染色法与流式细胞仪检测结果表明VOA可诱导A172细胞和U251细胞凋亡.机制探究实验结果表明VOA通过caspase依赖型途径诱导A172细胞凋亡,而在U251细胞上则以caspase非依赖型途径诱导细胞凋亡.进一步的实验结果表明,VOA可引起不同p53体系的A172与U251细胞发生自噬,提高自噬标志物LC3Ⅱ/Ⅰ蛋白水平表达的增加,P62表达降低,同时自噬相关蛋白Beclin1,Atg5的表达也相应增加.自噬通路检测结果表明VOA在A172细胞上通过AMPK/mTOR/P70S6K通路激活自噬,但是在p53突变型的U251细胞水平上,只有AMPK被活化,提示VOA在U251上可能以AMPK/mTOR非依赖型途径激活自噬.进一步检测结果显示A172细胞自噬与凋亡水平的增加伴随野生型p53的减少,在A172细胞上使用p53抑制剂PFT-a或者将p53沉默(sip53)后,VOA诱导的A172和U251细胞自噬凋亡水平进一步增加,提示A172细胞上自噬与凋亡的激活依赖于野生型p53的减少.最后,使用3MA和CQ抑制自噬可使VOA诱导A172细胞与U251细胞凋亡的水平均显著增加.结论:以上实验结果表明,中药石菖蒲挥发油对恶性神经胶质细胞具有显著的抑制作用,而其诱导凋亡与自噬的能力与机制具有p53特异性.本研究可为石菖蒲用于脑肿瘤复方治疗提供理论依据.