胶质瘤是成人中枢神经系统中最常见的原发性恶性肿瘤。由于复发率高，单次手术，化疗或放疗不适合治疗人脑胶质瘤。联合疗法已成为优秀策略。研究表明，术后化疗对人脑胶质瘤有很好的疗效。然而，血-脑屏障的存在限制化疗的临床应用。因此，迫切需要寻找新的化学增敏剂以促进脑屏障通透性并改善人脑胶质瘤的化学疗法。从树脂中分离出天然冰片，一种简单的双环单萜，其显示出多种药理学性质。据报道，天然冰片可通过调节脑屏障的通透性来改善抗肿瘤药物的口服生物利用度。越来越多的证据已经证实，天然冰片可以增加细胞膜的流动性和药物溶解度，降低粘液粘性和弹性，抑制药物流出。最近，研究表明，天然冰片可以作为化学增敏剂作用通过触发脱氧核糖核酸损伤和途径的调节，以增强在人癌细胞的抗癌药物诱导的凋亡。然而，天然冰片作为人胶质瘤中的化学增敏剂的潜力尚未阐明。
　　 在该研究中，使用人胶质瘤细胞和携带裸鼠的胶质瘤异种移植物来评价天然冰片和替莫唑胺在体外和体内对人胶质瘤细胞生长的组合作用和机制。结果表明，天然冰片具有通过触发线粒体功能障碍和活性氧化物诱导的脱氧核糖核酸损伤来增强替莫唑胺介导的抗人胶质瘤抗癌效率的潜力。活性氧化物可以进入细胞核引起脱氧核糖核酸损伤，许多抗癌剂会诱导癌细胞凋亡。因此，天然冰片和替莫唑胺处理在细胞氧化状态进行了检查。仅用天然冰片或替莫唑胺处理仅引起轻微的活性氧化物产生。然而，天然冰片和替莫唑胺的联合治疗显着引起活性氧化物积聚，如增强的绿色荧光所示。活性氧化物产生的统计分析进一步证实了联合治疗诱导的活性氧化物积累。此外，一种特异性线粒体靶向探针也检测到线粒体超氧化物过量产生，结果表明在用天然冰片和替莫唑胺联合处理后在细胞中生动地观察到超氧化物的增加产生。活性氧化物的产生导致脱氧核糖核酸损伤，这对人类癌症有效。因此，研究了联合治疗诱导的脱氧核糖核酸损伤。单独用天然冰片或替莫唑胺处理后未观察到显着的脱氧核糖核酸损伤。正如预期的那样，天然冰片和替莫唑胺的联合治疗显着引起脱氧核糖核酸损伤，如组蛋白的磷酸化水平增强所证明，所有这些都是脱氧核糖核酸损伤标记物。谷胱甘肽的活性氧化物抑制有效抑制联合治疗诱导的细胞死亡，这进一步证实了活性氧化物在联合治疗诱导的细胞生长抑制中对人胶质瘤细胞的显着作用。总之，这些结果表明天然冰片具有通过活性氧化物过量产生增强替莫唑胺诱导的脱氧核糖核酸损伤的潜力。
　　 为了探索体内联合治疗诱导的抗癌作用，使用免疫缺陷的裸鼠。结果显示单独用天然冰片或替莫唑胺处理仅略微抑制胶质瘤生长，如肿瘤体积和肿瘤重量减少所示。然而，与仅用天然冰片或替莫唑胺治疗相比，天然冰片和替莫唑胺的联合治疗显着抑制肿瘤体积和肿瘤重量。另外，联合治疗诱导的抗癌机制类似于体外机制。在天然冰片和替莫唑胺联合处理后，显着观察到增强的细胞凋亡和脱氧核糖核酸损伤，如活性胱天蛋白酶的表达增加和组蛋白的磷酸化水平。肿瘤组织中和活性胱天蛋白酶的染色进一步分别证实了联合治疗诱导的抗增殖和凋亡。而且，联合治疗也消除了肿瘤血管生成。染色显示联合治疗显着减少了含红细胞血管的数量。血管内皮细胞的标记物的染色进一步证实了联合治疗诱导的抗血管生成。总之，这些结果表明天然冰片具有增强替莫唑胺诱导的体内抗人胶质瘤的抗癌效率的潜力。
　　基于单一药剂的化疗不适合治疗人脑胶质瘤。近年来，化学增敏剂和化疗药物的联合治疗已被应用于临床以提高抗肿瘤效果。新型化学增敏剂可以提高现有抗癌药物的效率，克服其抗药性和副作用，因此已被公认为化学和药理学领域的新策略。肿瘤细胞凋亡和细胞周期停滞所有的诱导促进了对药物的抗癌作用，细胞毒性机制来杀死癌细胞。细胞凋亡在癌症的发展，稳态和预防中起重要作用。线粒体介导的途径和死亡受体介导的途径可以通过诱导一系列半胱天冬酶级联来响应凋亡刺激而被激活。在这项研究中，天然冰片和替莫唑胺的联合治疗显著诱导细胞凋亡伴随胱天蛋白酶活化，表明天然冰片不得不提高对人神经胶质瘤替莫唑胺诱导的细胞凋亡的可能性。线粒体作为凋亡级联的中心会聚来自外在和内在凋亡途径的凋亡信号，其在调节线粒体介导的细胞凋亡中起关键作用。线粒体膜电位的消耗将导致线粒体通透性转换孔的开放，以及细胞色素，凋亡诱导因子暗黑和核酸内切酶的释放，最终导致活化和细胞凋亡的级联。在这项研究中，天然冰片和替莫唑胺的联合治疗显着引起线粒体功能障碍，正如线粒体膜电位和线粒体断裂的丧失所证实的，表明天然冰片具有增强替莫唑胺诱导的线粒体功能障碍的潜力。活性氧化物，例如超氧阴离子，过氧化氢和羟基自由基，已经通过调节细胞凋亡的外在和内在途径被确定为细胞凋亡的潜在调节剂。活性氧化物可能攻击细胞膜脂质，蛋白质和脱氧核糖核酸，引起氧化损伤，并导致细胞凋亡。氧化应激会刺激代谢活动并导致线粒体功能障碍。活性氧化物的过量产生将导致脱氧核糖核酸的氧化产物的积累，例如脱氧核糖核酸链断裂。的作为肿瘤抑制剂可以响应于脱氧核糖核酸损伤被激活并在调节细胞周期停滞和细胞凋亡中起关键作用。