胰腺癌是导致人类死亡的第七大癌症相关死因,被称为“癌中之王”,其诊断困难,预后极差,目前临床上缺乏特异性靶向治疗药物,寻找和发现胰腺癌靶向特异性药物迫在眉睫。天然源活性分子通常具有多靶点、作用范围广、易获得等特点,是药物发现的重要来源。Carabrone是从天名精属植物烟管头草中提取的一种卡拉布烷型倍半萜类化合物,具有抗肝癌、抗乳腺癌和抗口腔癌等药理学活性。Nardoguaianone L(G-6)是从甘松属植物甘松中分离出的一种新型愈创木烷型倍半萜类化合物。本研究从Carabrone的单独使用,G-6以及G-6与吉西他滨联合作用两方面开展体外抗胰腺癌活性的评估和初步机制研究。通过MTT实验、细胞划痕实验、免疫荧光实验、Hoechst 33342染色、Calcein-AM/PI双染、克隆形成实验检测药物对细胞活力、细胞迁移、细胞内MMP2和MMP9蛋白表达、细胞形态、细胞增殖和群体依赖性、线粒体膜电位、ROS、细胞存活的影响;使用流式细胞仪并通过PI单染、AnnexinⅤ/PI双染检测细胞周期和凋亡;根据蛋白质组学分析并结合JC-1单染、DCFH-DA单染初步阐明药物抑制胰腺癌细胞生长的作用机制,研究结果如下:首先,Carabrone以剂量依赖的方式抑制胰腺癌Capan-2、PANC-1、SW1990和CFPAC-1细胞增殖,其IC_(50)分别为47.62±1.72μM、7.78±2.62μM、5.53±1.19μM和48.72±2.90μM。Carabrone体外抗胰腺癌SW1990细胞活性研究结果表明,与对照组相比,Carabrone可使SW1990细胞的克隆形成率降低7倍,细胞迁移率降低2-4倍,且迁移相关蛋白MMP2和MMP9的表达均被抑制。Carabrone可诱导SW1990细胞发生凋亡和G2期周期阻滞,增加了SW1990细胞内ROS的水平,降低了线粒体膜电位。Carabrone通过上调CSNK1E和下调WWTR1调控Hippo信号通路,通过HMOX1、SLC7A11和MAPKAP1的上调诱导铁死亡的发生。其次,G-6以剂量依赖Glucagon Receptor抑制剂的方式抑制胰腺癌Capan-2、PANC-1、SW1990和CFPAC-1细胞增殖,其对SW1990细胞的IC_(50)为30.14±16.11μM,其余三种细胞的IC_(50)均大于50μM,且浓度依赖型地抑制SW1990细胞迁移。与GEM处理组相比,G-6联合GEM用药分别使SW1990、Capan-2、PANC-1细胞的存活率降低1.35-3.39倍、1.12-2.39倍和1.32-2.83倍,而对CFPAC-1细胞无明显抑制作用。G-6和GEM分别处理后细胞形态发生变化,G-6和GEM联合给药后出现细胞变亮、间隙变脏,发生核凝集和核仁收缩等现象。G-6联合GEM用药可显著抑制SW1990细胞增殖,诱导SW1990细胞G1期细胞周期阻滞和凋亡,其效果优于G-6或GEM单独使用。G-6联合GEM用药可诱导SW1990细胞内ROS增加和线粒体膜电位降低,通过下调PI3K、TGPhotorhabdus asymbioticaFβ1和PLCD1蛋白表达调控AGE-RAGE信号通路。综上所述,Carabrone通过Hippo信号通路介导的增殖抑制和迁移抑制对胰腺癌SW1990细胞表现出细胞毒性,并使其细胞周期G2期发生阻滞,调控Hippo信号通路并诱导细胞发生铁死亡。与单独给药相比,G-6联合GEM用药增强了SW1990细胞的抗肿瘤活性,其主要通过下调PI3K、TGFβ1和PLCD1调控AGE-RAGE信号通路从而诱导ROS增加,破坏线粒体膜电位,诱导细胞凋亡。本研究结果为寻找抗胰腺癌药物先GSK1120212体外导化合物及其作用机制提供了实验数据和理论支撑。