下咽恶性肿瘤占全部头颈部癌的比例约为3%-5%,其患者的5年生存率仅约为40%左右。由于初始症状并不典型,因此往往就诊时已处于肿瘤晚期,预后不佳。手术联合使用细胞毒药物化疗或放疗是常规治疗下咽癌的手段,尽管多年来下咽癌的治疗已取得了良好的进展,但由于手术需要将全部喉结构或部分喉及下咽组织切除,使患者术后面临器官基础功能受损,生活质量下降明显的问题。传统抗癌药物对机体的副作用往往较多,因此,研发高活性、低毒性的抗肿瘤药物是目前肿瘤治疗研究的主要方向之一。人参皂苷是人参提取物最重要组成成分,其已经被证明可在多种癌症中起到治疗的作用。人参皂苷的代谢产物可调节和肿瘤的生长和转移有关的信号通路,来促进肿瘤细胞的凋亡、诱导肿瘤细胞分化、并靶向肿瘤干细胞。目前,人参皂苷的降解产物次级人参皂苷元已被发现在体内具有更强的药理作用。Pseudoginsengenin DQ（PDQ）是由原人参二醇（PPD）合成的奥克梯隆型次级人参皂苷,有研究发现PDQ可用于改善由乌头碱诱发的心律失常,并且在不减弱抗肿瘤作用的情况下减轻顺铂诱发的急性肾损伤。然而,PDQ对下咽癌细胞的抗肿瘤活性和分子机制尚不十分清楚。本研究旨在通过体内及体外实验探讨PDQ对下咽癌的抗肿瘤作用及相关机制,共分为以下三部分进行阐述:（1）体外实验中为验证PDQ对下咽癌细胞的增殖及凋亡的影响,首先通过CCK-8法测定了不同时间、不同浓度的PDQ作用于人下咽癌Fa Du细胞及鼠鳞状细胞癌SCC7细胞后的各组细胞活力,发现经PDQ处理24小时后两组细胞的细胞存活率最低,IC50值在此时间为最小,而48小时和72小时后,细胞存活率略有增加。接着通过克隆形成实验及Transwell迁移实验检测了Fa Du及SCC7细胞的克隆及迁移能力,发现PDQ是以剂量依赖性的方式发挥作用,当PDQ浓度高于60μmol/L时可显着抑制两细胞系的增殖、克隆及迁移能力。同时,细胞周期检测发现经PDQ处理后的Fa Du和SCC7细胞G0/G1期细胞数量显着增加,而S期细胞数量下降了,提示PDQ触发了细胞周期的停滞。使用流式细胞术对不同浓度的PDQ处理后的Fa Du及SCC7细胞的各期凋亡细胞比例发现,经PDQ作用后两组细胞的总凋亡率、早期或晚期凋亡的细胞比例均随PDQ浓度的增加而上升。TUNEL凋亡检测也发现了随PDQ浓度的增加,特别是在100μmol或140μmol/L的浓度下Fa Du及SCC7细胞的凋亡比例都显著增加,与流式细胞术检测的结果一致。为验证PDQ诱导细胞凋亡的作用机制,本部分通过蛋白印迹法（western blot）检测发现经PDQ处理后两种细胞内的凋亡相关蛋白Bax、Cytochrome C、Caspase 9和Caspase 3的表达水平显著上升,而抗凋亡蛋白BCL-2的表达则降低了,同时JC-1探针对线粒体膜电位检测也发现两种细胞经PDQ处理后线粒体膜电位显著降低,证明PDQ造成了细胞内线粒体的损伤,并通过开启内源性线粒体凋亡途径诱导了细胞凋亡。（2）体外实验对PDQ抗下咽癌机制的探讨。乏氧是实体肿瘤常见的现象,缺氧诱导因子1（HIF-1α）是肿瘤细胞缺氧适应过程的中心调控因子,可以通过其下游蛋白葡萄糖转运因子1（GLUT1）调控细胞的糖酵解水平。已有文献证明人参皂苷可通过抑制HIF-1α的表达来抑制肿瘤的生长。本部分首先通过免疫组化技术检测了70例人下咽癌样本中HIF-1α及GLUT1的表达,发现两种蛋白在下咽癌组织均有较高的表达,且两者的表达水平呈正相关。生存分析结果发现与低表达组相比,HIF-1α高表达组患者的总生存时间降低,且HIF-1α的表达与下咽癌患者的肿瘤分化程度相关。而下咽癌患者临床分期或肿瘤的分化程度均与GLUT1的表达相关。同时si RNA沉默HIF-1α后经CCK-8及Transwell迁移实验检测发现Fa Du或SCC7细胞的增殖及迁移能力均降低了,以上结果共同证明了HIF-1α对下咽癌的生长有重要的调控作用。第一部分发现PDQ可以抑制下咽癌细胞的增殖及诱导细胞的凋亡,为验证PDQ抗下咽癌的作用机制是否与HIF-1α相关,本部分首先通过分子对接技术分析了PDQ与HIF-1α之间的分子结合力,发现两者间有较高的亲和力,说明HIF-1α可能为PDQ潜在的作用靶点。为进一步验证这一结论,接下来通过western blot及q RT-PCR实验发现,不论在常氧或缺氧状态下,HIF-1α及GLUT1在细胞内均有表达,PDQ在不同氧含量的环境下均可抑制两种蛋白的表达。且PDQ以浓度依赖性方式抑制了Fa Du和SCC7细胞中HIF-1α及GLUT1蛋白及m RNA的表达。d STORM超分辨率成像也发现了PDQ不仅可以降低细胞膜上GLUT1蛋白簇的数量和大小,并对其排列进行了重新分布。GLIUT1的表达变化可以直接调节细胞内外葡萄糖的转运,因此,对细胞葡萄糖摄取水平检测发现,经较高浓度PDQ作用后细胞的相对葡萄糖摄取水平显著降低,同时,细胞中的活性氧水平则升高了。（3）在体内实验中,首先建立了小鼠下咽癌移植瘤模型,设置药物的阴性及阳性（顺铂组）对照组,监测小鼠体重及肿瘤的大小并绘制肿瘤生长曲线。结果发现,与对照组相比,随着给药次数的增多,顺铂组及PDQ高剂量组瘤体生长缓慢。给药结束后PDQ组小鼠的体重并未出现显著降低,仅阳性对照组（顺铂组）小鼠的体重有所下降。顺铂组的瘤体体积及重量最小,其次为PDQ高剂量组。对PDQ高剂量组小鼠的主要脏器行HE染色后均未观察到显著的病理改变。同时,PDQ高剂量组的小鼠血液中红细胞、白细胞、单核细胞和淋巴细胞,血清中转氨酶、尿素氮和肌酐的水平也均在正常范围内。免疫组化染色发现PDQ高剂量组小鼠肿瘤内的HIF-1α、GLUT1及抗凋亡蛋白BCL-2、增殖相关蛋白Ki67均降低,凋亡蛋白BAX的表达相应增加。同时TUNEL检测也证明了高剂量的PDQ作用后,小鼠移植瘤内的细胞凋亡率显著增加。因此,本研究通过体外及体内实验,发现PDQ通过靶向HIF-1α来调控HIF-1α-GLUT1这一信号通路,抑制了下咽癌细胞内的糖酵解及葡萄糖摄取水平,使细胞能量获取受阻并导致了线粒体的损伤,通过损伤的线粒体释放了活性氧至细胞中,进一步促进了细胞的凋亡。PDQ呈浓度依赖性抑制了下咽癌细胞的增殖、克隆及迁移能力,同时诱导了细胞的凋亡,抑制了小鼠移植瘤的生长。且PDQ毒副作用小,体内应用安全性相对较好。本研究通过分子对接技术,推测HIF-1α为PDQ的潜在靶向因子。并通过d STORM技术实现了纳米级尺度的超分辨成像,在分子水平上证明了PDQ的抗下咽癌作用机制,为PDQ的抗下咽癌研究提供了理论及实验依据。