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JAK/STAT信号通路介导了多种细胞因子和生长因子的信号传递，调控与免疫，增殖，分化，凋亡和肿瘤发生相关的基因的表达。异常调节的JAK/STAT信号通路与多种包括肿瘤在内的疾病相关。STAT3的激活常常发生在肿瘤细胞中，且驱动着肿瘤细胞的增殖。因此靶向JAK或STAT3的抑制剂一直是研究的热点，目前已有JAK抑制剂上市，主要用于治疗免疫系统疾病及血细胞的恶性增殖。 与STAT3相反，STAT1介导了IFN-γ的抗肿瘤效应，抑制细胞周期，促进细胞凋亡。研究发现，STAT1在许多肿瘤中起到肿瘤抑制蛋白的作用。如STAT1缺失的小鼠对化学致癌物更敏感;在很多种肿瘤中STAT1的活化与良好预后有相关性。因此，增强STAT1的活性也被认为是治疗肿瘤的一种可行的策略。 细胞微丝骨架参与多种细胞活动，如为细胞提供机械支撑，胞质分裂，细胞迁移，细胞分化及内吞作用。多篇文献报道细胞微丝骨架与多种信号通路之间存在交叉对话，调控其他信号通路，以协调细胞的多种生理机能。 因为STAT3与STAT1对细胞生长的作用相反，所以我们一直致力于筛选STAT3的抑制剂以及STAT1的增强剂。我们利用IL-6/STAT3以及IFN-γ/STAT1信号通路的荧光素酶报告基因平台，筛选发现了天然小分子化合物葫芦素Ⅰ(cucurbitacinⅠ)可以同时抑制STAT3信号通路和增强STAT1信号通路。细胞实验证明了其可抑制多种肿瘤细胞的生长。虽然葫芦素Ⅰ已被报道可以抑制JAK/STAT3信号通路，但是其对STAT1信号通路的影响还未见报道。而且目前也没有研究阐明葫芦素Ⅰ抑制JAK/STAT3通路的作用机制，然而仍然有很多研究者将其作为JAK/STAT3通路特异性抑制剂使用。鉴于以上，我们认为有必要研究葫芦素Ⅰ抑制STAT3，增强STAT1的作用机制，一方面可以为化合物的使用提供理论基础，另一方面可以阐明信号通路调控的机理。 在探索葫芦素Ⅰ如何抑制STAT3磷酸化和STAT1去磷酸化的过程中，我们发现葫芦素Ⅰ是通过微丝骨架影响STAT3和STAT1的。而且另外两种破坏微丝骨架的化合物也可以抑制STAT3磷酸化和STAT1的去磷酸化，也就是说微丝骨架参与调控STAT3的磷酸化和STAT1的去磷酸化。 通过进一步的研究我们发现JAK2和STAT3分布于两个复合物中，黏着斑复合物和IL-6受体复合物，而且这两种复合物分别独立调控JAK2和STAT3的磷酸化。葫芦素Ⅰ或其他干扰微丝的化合物通过微丝骨架破坏这两种复合物，从而抑制它们调控的JAK2和STAT3的磷酸化。而STAT1除了受IFN-γ刺激调控外，也在黏着斑复合物中有分布，二者对STAT1磷酸化的调控也是相互独立的。干扰微丝骨架同样抑制黏着斑复合物中的STAT1磷酸化，但是对IFN-γ诱导的p-STAT1没有影响。另一方面，微丝骨架在不影响STAT1的磷酸酶的情况下调控STAT1的去磷酸化，但对p-STAT3的去磷酸化没有影响。通过对STAT1体外去磷酸化过程的研究，我们推测细胞微丝骨架可能在p-STAT1二聚体构象改变的过程中发挥重要作用，而有研究报道STAT3的去磷酸化不需要类似STAT1的二聚体构象翻转，所以细胞微丝骨架调控STAT1而非STAT3的去磷酸化。因此，葫芦素Ⅰ破坏微丝骨架可以抑制STAT1的去磷酸化而对STAT3的去磷酸化没有影响。 我们的研究一方面阐明了小分子天然化合物葫芦素Ⅰ对STAT3和STAT1的相反调控的机制，这一机制表明葫芦素Ⅰ不能作为JAK2/STAT3通路特异性抑制剂使用，而且预示着葫芦素Ⅰ可能不是潜在的抗肿瘤药物。另一方面，我们发现了细胞微丝骨架对JAK/STAT信号通路的调控机制，这一发现揭示了细胞将机械信号转化为生长和迁移信号的一种方式。细胞微丝骨架可能起到一个信号枢纽的作用，它可能还参与调控其他的信号通路，协调细胞的不同生理机能。