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肿瘤细胞在机体内快速生长,压迫血管,导致机体组织内缺氧,缺氧诱导因子-1(HIF-1)作为缺氧微环境下的转录调控因子,促进肿瘤的发生、发展。因此HIF-1成为一个重要的抗癌药物的靶标。来源于唇形科植物丹参根茎的菲醌类化合物二氢丹参酮Ⅰ,由于在中草药中具有抗肿瘤、抗菌的价值而被广泛研究。然而二氢丹参酮Ⅰ以HIF-1为药物靶标的抗肿瘤活性的分子机制尚不明确。首先,通过荧光素酶报告基因(Luciferase reporter assay)实验证明二氢丹参酮Ⅰ抑制宫颈癌(HeLa)细胞中HIF-1α的转录活性；通过免疫印迹(Western Blot)实验证明二氢丹参酮Ⅰ以剂量依赖性的方式抑制缺氧条件下HeLa细胞中HIF-1α的活化,然而对内参Topo-I的蛋白表达没有影响;通过免疫荧光实验再一次证明二氢丹参酮Ⅰ抑制缺氧诱导下细胞核内HIF-1α蛋白的积累。其次,通过免疫印迹实验证明二氢丹参酮Ⅰ不是通过加速HIF-1α蛋白的降解和抑制HIF-1αmRNA的表达,而是通过调控磷脂酰肌醇(-3)激酶(P13K)／雷帕霉素靶蛋白(mTOR)／核糖体蛋白S6激酶(p70S6K)和细胞外调节蛋白激酶(ERK)信号通路抑制HIF-1α蛋白的合成,使HIF-1α蛋白不能在细胞内表达。在PI3K/mTOR/p70S6K和ERK信号通路中,二氢丹参酮Ⅰ剂量性地降低了磷酸化-mTOR、磷酸化-p70S6K、磷酸化-真核细胞起始因子4E (eIF4E)、磷酸化-eIF4E结合蛋白-1(4E-BP1)、磷酸化-细胞信号外调节激酶-1/2(ERK1/2)蛋白的表达,而对mTOR、p70S6K、4E-BP1、eIF4E、ERK1/2总蛋白的表达没有影响。随后,通过免疫印迹、逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)、酶联免疫吸附测定法(ELISA)证明二氢丹参酮Ⅰ抑制HIF-1α相关靶基因血管内皮生长因子(VEGF)、葡萄糖转运蛋白(GLUT-1)、促红细胞生成素(EPO)的表达；通过MTT细胞增殖实验、流式细胞周期实验证明二氢丹参酮Ⅰ使肿瘤细胞停滞在G1期,导致细胞增殖速率减慢。最后,通过免疫组化实验证明二氢丹参酮Ⅰ修复肿瘤细胞的坏死,降低肿瘤组织中HIF-1α、VEGF蛋白表达；裸鼠皮下移植瘤实验表明,二氢丹参酮Ⅰ通过降低捣碎的肿瘤组织中HIF-1α蛋白表达,抑制肿瘤细胞的生长。二氢丹参酮Ⅰ作为HIF-1抑制剂,通过调控PI3K/mTOR/p70S6K和ERK信号通路抑制HIF-1α蛋白的合成,有望为二氢丹参酮Ⅰ抗肿瘤新药开发及其临床应用提供理论基础。