背景:结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)是临床常见消化系统恶性肿瘤,在全球常见新发癌症中死亡率排名第二位。以5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)为基础的化疗是结直肠癌综合治疗方案中的重要组成部分,但大多数结直肠癌患者存在5-FU化疗耐药性,导致临床疗效较差。因此,寻找更多抗肿瘤药物来改善结直肠癌患者的5-FU化疗耐药具有重要意义。研究表明一线抗疟药青蒿琥酯(Artesunate,ARS)可通过调节多个信号通路,恢复多种癌症对化疗药物的敏感性。本论文旨在探究ARS联用5-FU前后对5-FU敏感细胞系HCT-15和耐药HCT-15/5FU细胞系抑制作用差异及其潜在的分子机制,为扩大抗疟药物新用途提供关键实验依据,并为结直肠癌的临床治疗提供新的伴侣药物和策略。方法:(1)以不同浓度ARS和5-FU分别处理结直肠癌HCT-15细胞,利用MTT法bioheat equation、流式细胞术、细胞划痕实验、Transwell迁移和侵袭实验探究ARS对结直肠癌细胞增殖、细胞凋亡和周期及细胞迁移和侵袭能力的影响;(2)流式细胞术分析ARS单用和联用5-FU后细胞活性氧(ROS)变化情况,RT-qPCR和Western Blot检测给药后PI3K和MAPK通路相关基因的mRNA和蛋白表达变化情况。组织免疫化学和组织免疫荧光法检测D期人结直肠癌组织中PI3K信号通路相关分子表达情况;(3)MTT法检测ARS单用和联用5-FU后对5-FU耐药的结直肠癌细胞HCT-15/5FU细胞增殖影响;Westselleckchemern Blot法检测两种细胞中Bcl-xl、Bcl-2、MDR1(P-gp)、MRP1和ABCG2(BCRP)的蛋白表达变化。流式细胞术、细胞划痕实验、Transwell迁移和侵袭实验分析药物对耐药细胞凋亡、周期、细胞迁移和侵袭能力的影响;(4)流式细胞术实验检测Imidazole ketone erastin molecular weight给药后耐药细胞活性氧(ROS)变化情况;RT-qPCR和Western Blot检测给药后耐药细胞中PI3K、NF-κB、MAPK和WNT/β-catenin信号通路中关键因子mRNA和蛋白表达变化情况;Western Blot检测给药后耐药细胞中相关多药耐药蛋白的影响。结果:(1)ARS和5-FU分别以时间和浓度依赖性的方式抑制结直肠癌细胞的增殖、细胞迁移和侵袭,促进细胞凋亡并影响细胞G1和S期,且联用后作用更显著;(2)ARS干预后HCT-15细胞的ROS显著增加,PI3K相关通路关键因子的表达降低,与5-FU联用后作用更显著,但对MAPK和NF-κB通路蛋白无影响;(3)ARS单用或与5-FU联用都能显著抑制HCT-15/5FU细胞的增殖、迁移和侵袭,促进其细胞凋亡并影响细胞周期,且联用组作用效果有显著性差异;(4)ARS单用或与5-FU联用可增加耐药细胞ROS水平,下调PI3K相关通路关键因子的表达,联用前后无显著差异,对MAPK和NF-κB通路蛋白无影响。此外,药物干预后,WNT通路中c-Myc蛋白和耐药蛋白表达也降低。结论:ARS单用与5-FU联用显著抑制敏感和耐药结直肠癌细胞的增殖、迁移和侵袭,并促进细胞凋亡和影响细胞周期;与单用组相比,联用后在两种细胞中效果更显著;机制可能是通过ROS调控PI3K信号通路,对结直肠癌发挥杀伤作用;对耐药细胞的作用机制可能还与c-Myc蛋白和MRP1等耐药蛋白相关。