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胃癌是消化系统最为常见的恶性肿瘤,整体预后不佳,化疗是其主要治疗手段之一。但是,现有的化疗药物存在着副作用大、化疗耐药等诸多问题,因此,从天然药物中寻找有效的胃癌辅助治疗药物,可为胃癌治疗提供新的途径。川芎嗪(Tetramethylpyrazine, TMPZ)是从川芎中提取的一种生物碱单体,其传统治疗作用主要表现为改善微循环、抗氧化应激方面。近些年来,川芎嗪在抗肿瘤治疗方面逐渐成为国内学者研究的热点,并有研究指出川芎嗪能逆转胃癌细胞多药耐药,但是,川芎嗪是否本身有抗胃癌作用,其机制又是什么,迄今为止,并无研究报道。AMP激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)是细胞内的“能量调节器”,AMPK在能量缺乏时被激活,能量过量时抑制,其激活后能抑制细胞内蛋白质、脂肪酸、多糖的合成,这些过程为肿瘤细胞增殖、发展所必须。并且我们在对临床标本的检测中发现,AMPK的活性状态磷酸化AMPK (phosph-AMPK)的表达在胃癌组织中几乎检测不到或仅微弱表达。那么,川芎嗪是否可以通过激活AMPK来达到抑制胃癌生长的目的呢?目前为止,尚无任何文献报道。本课题以SGC7901胃癌细胞为研究对象,研究TMPZ在不同药物浓度、不同时间点对SGC7901胃癌细胞生长情况、凋亡的影响。在明确TMPZ可抑制胃癌细胞生长、促进细胞凋亡的基础上,从ROS/AMPK信号通路途径对TMPZ抗胃癌作用机制进行探讨,现将本论文主要研究结果归纳如下：1,收集病理确认的胃癌组织、癌旁组织和正常胃黏膜组织,免疫组化检测磷酸化AMPK (p-AMPK)的表达情况。结果显示,p-AMPK在正常组织中94%阳性表达,其阳性表达率高于癌旁组织72%(36/50)及胃癌组织4%(2/50),而癌旁组织中p-AMPK蛋白表达显著高于胃癌组织。进一步的Western blot结果显示p-AMPK蛋白表达量在正常组织为0.93±0.14、癌旁组织为0.43±0.08,胃癌组织为0.07±0.01,差异有显著性(P<0.05)2.探讨了TMPZ对SGC7901胃癌细胞的量效、时效关系。以不同浓度梯度的TMPZ (0,0.5,1,2,4,6,8mM)处理6,12,24,48h以后,噻唑蓝(MTT)比色法观察SGC7901细胞的生长情况。不同浓度梯度的TMPZ作用于SGC7901胃癌细胞24h后,流式细胞仪检测细胞凋亡情况。结果发现,低浓度的TMPZ对胃癌细胞生长无明显影响,较高浓度的TMPZ(4,6,8mM)在24h开始明显抑制胃癌细胞生长；并且,在TMPZ处理24h后明显诱导肿瘤细胞的凋亡,其作用呈一定的浓度依赖性；同时我们进一步证实,较高浓度的TMPZ对人胃黏膜上皮细胞GES-1、人脐静脉内皮细胞HUVECs、心肌样细胞H9c2的细胞凋亡并不产生明显影响；3.针对高浓度的TMPZ呈剂量依赖性地诱导肿瘤细胞凋亡,流式细胞仪检测高浓度TMPZ对ROS生成的影响,结果发现,高浓度的TMPZ呈浓度依赖性地升高肿瘤细胞ROS的含量,并且抑制细胞生长；给予ROS清除剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)之后,ROS含量明显下降,并且高浓度的TMPZ不再能抑制肿瘤细胞的生长；4. Western blot法检测高浓度的TMPZ对胃癌SGC7901细胞AMPK磷酸化激活的影响。结果发现高浓度的TMPZ呈剂量依赖性地激活AMPK,使AMPK磷酸化水平增多,但是给予NAC之后,高浓度TMPZ所诱导的AMPK的磷酸化激活被取消；5.使用AMPK特异性的阻断剂Compound C,深入探讨高浓度TMPZ通过ROS/AMPK信号通路介导通过线粒体凋亡途径。结果表明,TMPZ通过激活AMPK,促使Bax从胞浆向线粒体迁移,使线粒体膜电位崩解,细胞色素C (cytochromec,Cyt c)从线粒体释放至胞浆中,然后激活caspase-9、caspase-3,从而导致胃癌SGC7901细胞凋亡。综上所述,从临床胃癌组织标本中AMPK活性被显著抑制这一现象得到启发,对TMPZ抗胃癌细胞SGC7901作用及机制进行研究发现：TMPZ高浓度抑制胃癌细胞生长,促进胃癌细胞凋亡,但并不会对其它细胞产生明显的影响。其机制可能是高浓度TMPZ诱导产生大量ROS,从而激活AMPK,促使Bax从胞浆迁移至线粒体,导致线粒体膜电位崩解,Cyt c释放至胞浆,激活caspase-9、caspase-3,最终导致肿瘤细胞凋亡。