背景与目的:桦木酸(betulinic acid,BA)是一种自然来源的五环三萜类化合物,拥有包括抗肿瘤、抗炎、抗疟、抗病毒在内的多种生物活性。有别于传统的化疗药物通过激活受体通路杀伤肿瘤细胞,研究发现以桦木酸为代表一类药物通过激活线粒体通路杀伤肿瘤细胞,有望成为新型的抗肿瘤药物。研究发现,相对于桦木酸对各种肿瘤细胞的毒性作用,一些正常组织细胞对桦木酸有一定的抵抗力。但是桦木酸对神经细胞有无毒性作用,及作用机制不清。本研究通过体外实验,观察桦木酸对神经元细胞的作用,同时使用分化的PC12细胞作为模型细胞探究桦木酸对神经细胞毒性作用的机制。研究方法:第一部分中,我们提取小鼠原代神经元细胞和体外培养分化PC12细胞,使用不同浓度桦木酸处理小鼠原代神经元细胞和分化型PC12细胞,通过CCK-8(Cell Counting Kit-8)技术检测细胞生存率、通过荧光染色和流式细胞仪检测细胞的凋亡情况,证明桦木酸对神经细胞有毒性作用。第二部分中,为了探究其具体的潜在作用机制,我们首先通过JC-1荧光探针检测桦木酸对分化型PC12细胞线粒体膜电位的作用,另外使用Western blot方法检测线粒体相关凋亡通路是否激活。然后,利用荧光探针DCFH-DA观测桦木酸对分化型PC12细胞内ROS(reactive oxygen species,氧自由基)的影响。并且通过药物抑制ROS生成来验证,在桦木酸介导分化型PC12细胞凋亡过程中ROS是否起到关键作用。研究结果:第一部分,桦木酸对原代神经元和分化型PC12细胞有毒性作用,IC50(half maximal inhibitory concentration,半数抑制浓度)约为50μM/L。桦木酸诱发分化型PC12细胞凋亡。第二部分,桦木酸诱发分化型PC12细胞的线粒体膜电位改变,进而引发细胞色素c释放、胞浆内caspase-3(半胱天冬酶-3)激活,引起细胞凋亡。桦木酸在作用早期就引起细胞内ROS生成增多,且抑制ROS生成能明显阻滞桦木酸对分化型PC12细胞的凋亡作用。结论:本实验发现桦木酸可以诱发分化型PC12细胞凋亡。可能的机制是桦木酸诱导细胞内ROS生成增多,ROS通过增加线粒体膜通透性、诱发线粒体凋亡通路的激活,从而导致神经细胞凋亡。