癌症问题一直是世界亟待解决的难题,癌症的发生与多种因素相关,生活习惯、饮食习惯以及社会环境等均能成为癌症发生的诱导因素。截止到2020年,结直肠癌新发病例在36种癌症疾病中占比10%。在中国,癌症新增病例及其死亡病例占全球的24%和30%,其中胃肠道癌症死亡的人数达到总死亡人数的45%,其中结直肠的患病人数位居第二。结直肠癌的发生可分为四个步骤:息肉、瘤变、上皮异性增生、癌变,所以结直肠癌的发生需要较长的时间。当前已经有预防手段用于结直肠癌的筛查,但是在许多临床案例表明当确诊癌症时,结直肠癌症已经发展到晚期,即使通过手术治疗也很难将癌变组织清理干净。面对这种情况临床上会通过化疗进行治疗,但是许多临床的化疗药物表现出严重的副作用,因此开发新型高效的化疗药物成为迫切需求。萘啶化合物中,根据其氮原子的位置不同可以分为1,5-萘啶、1,6-萘啶、1,7-萘啶、1,8-萘啶、2,6-萘啶和2,7-萘啶,其中1,8-萘啶衍生物由于其具有抗菌、抗炎以及抗癌等多种生物活性从而备受研究人员青睐。由于其具有良好的抗癌效果,以1,8-萘啶结构为基础严胜骄老师团队研发出一系列1,3-二氮杂环并（1,2a）-1,8萘啶衍生物。在众多1,8-萘啶衍生物中,我们发现6-对甲基苯甲酰基-11-甲氧基-1,2,3,4-四氢苯并[g][1,3]二氮杂卓并[1,2-a][1,8]萘啶即3u,在众多肿瘤细胞中都具有较好的生物活性。但是3u在结直肠癌中作用机制尚不清楚,基于上述原因,本研究的工作内容是针对化合物3u对结直肠癌的作用机制进行深入探究。首先通过形态变化情况,我们发现化合物3u对结直肠癌细胞HCT116、HT29细胞均有影响。我们在这两株细胞系中都发现了凋亡小体,并且随着时间和药物浓度的增加,凋亡小体的数量也在逐渐增加。值得注意的是,在HT29细胞系中我们发现在药物处理的早期会有凋亡小体的出现,但在药物处理的晚期细胞出现吹泡现象,这是细胞焦亡的典型特征。随后我们分别研究了化合物3u在HCT116和HT29细胞系中的具体作用机制。首先我们通过提取HCT116细胞中的总蛋白来检测与凋亡信号通路相关的蛋白的表达;同时也提取了线粒体的蛋白并检测与线粒体相关的细胞凋亡信号通路中蛋白表达。通过流式细胞术以及蛋白表达,分析3u在HCT116细胞系中的细胞死亡方式。我们还通过与抑制剂联合用药处理结直肠癌细胞证明了化合物3u在HCT116细胞系中主要通过激活死亡受体凋亡信号诱导细胞死亡,在此凋亡信号通路中能够调节死亡受体DR5、抑制抗凋亡相关蛋白c-FLIP、XIAP的表达。最后通过建立荷瘤小鼠动物模型,实验证明3u在体内评价水平上也能够抑制HCT116肿瘤的生长。c-FLIP是主要的抗凋亡蛋白,也是癌细胞产生耐药性的主要因素。3u在处理HCT116细胞时,能够抑制抗凋亡相关蛋白c-FLIP的表达。结直肠癌细胞HT29的c-FLIP的表达明显高于HCT116。因此我们用3u处理HT29细胞,3u可以诱导HT29细胞凋亡,但其产生凋亡现象的时间要比被处理HCT116细胞的时间长,因此我们推测这可能与c-FLIP的高表达有关。通过检测细胞凋亡信号通路相关蛋白的表达,在HT29细胞系中,化合物3u通过上调DR5,下调cFLIP和XIAP蛋白的表达,激活凋亡蛋白Caspase-8/3,最终激活死亡受体相关的细胞凋亡途径。除此之外我们通过Annexin V/PI染色发现,在HT29细胞凋亡晚期有部分出现细胞焦亡现象。最后联合Rcoglamide处理结直肠癌HT29细胞进行蛋白免疫印迹实验,发现3u和Rcoglamide联用抑制3u诱导的HT29细胞凋亡,而且DR5的表达被抑制,因此3u诱导HT29细胞凋亡是通过上调DR5实现的。综上所述,本课题研究发现,1,8萘啶衍生物3u对于结直肠癌HCT116和HT29细胞系均具有显著的凋亡作用。3u通过上调DR5死亡受体,下调抗凋亡蛋白c-FLIP和XIAP的表达激活凋亡信号通路诱导肿瘤细胞HCT116、HT29凋亡。本课题实验结果提示,化合物3u在治疗结直肠癌症方面具有很大的潜力,并且为开发具有靶向调节死亡受体以及靶向抑制抗凋亡蛋白c-FLIP和XIAP的抗癌药物提供了新思路。