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肝细胞癌(HCC)的死亡率居世界第三位。索拉菲尼作为多激酶抑制剂,是FDA批准的第一个抗肝癌靶向药物。然而,高达70%的患者服用索拉菲尼六个月后会出现药物耐药现象,耐药机制与其引发糖脂代谢紊乱、诱发肿瘤炎症微环境等相关。根据前期研究,重楼皂苷(RPS)和姜黄素作为天然产物,在以上方面表现出较好的药理作用。因此,本研究拟开展RPS、姜黄素分别与索拉菲尼联合抗肝癌作用研究,利用小鼠肝癌模型,采用代谢组学及分子生物学等手段分析联合给药后对内源性小分子及肿瘤微环境等多方面的影响进而分析其作用机制。实验结果显示RPS可以增强索拉菲尼对H22荷瘤小鼠的抗肿瘤作用。联合给药组小鼠血清中AST、ALT水平以及肝组织中AFP、MDA水平的显著降低提示RPS的加入保护了肝脏功能。同时,RPS的加入上调了 NOX和SDH活性及ATP浓度,下调了肝脏中HIF-1a的mRNA及蛋白水平并降低了荷瘤小鼠体内的乳酸浓度,提示其具有保护线粒体免受损伤、抑制无氧糖酵解的作用。此外,与模型组相比,联合组显著降低血清中棕榈酸、硬脂酸和肝脏组织中十四烷酸的浓度(*p<0.05)。相关调控机制包括降低FASN、CPT1、GLUT1、LDHA、AKT和mTOR的mRNA水平,上调p53蛋白水平(*p<0.05),降低肝脏组织中p-PI3K和p-mTOR的蛋白水平以及血清中FASN蛋白水平等。此外姜黄素与索拉菲尼联合治疗在H22荷瘤小鼠模型中也起到比较好的协同增效作用。姜黄素的加入通过降低ALT和AFP水平保护肝功能,通过增加T细胞和NK细胞比例激活宿主免疫功能,通过调节IL6/STAT3,IL-1β/NF-κB通路抑制上皮间充质转化(EMT),同时通过调节缺氧、炎症和PI3K/AKT/mTOR通路改善代谢紊乱。此外,分子对接研究证明姜黄素与参与EMT的关键蛋白STAT3,脂质合成的关键酶FASN及PI3K/AKT/mTOR通路中的AKT蛋白显示出较强的亲和力,进一步证明姜黄素可以通过调节肿瘤微环境,改善EMT,调节糖脂代谢紊乱等增加索拉菲尼的抗肝癌疗效。综上所述,本研究证明了重楼皂苷在保护线粒体免受损伤、抑制无氧糖酵解和抑制基于PI3K/AKT/mTOR通路的脂质合成,姜黄素在激活宿主免疫功能、抗炎、下调EMT、调节代谢紊乱等方面均可增强索拉菲尼的抗肝癌疗效。本研究可以进一步进行重楼皂苷,姜黄素与索拉菲尼三种药物联合给药的抗肝癌疗效研究。以上工作为改善索拉菲尼临床应用中的耐药性问题提供了新的实验依据,并对进一步开发组合药物增强抗肝癌疗效具有重要意义。