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一、研究背景
癌症具有较高的发病率和致死率,严重威胁着人类的健康和生命。目前,化疗是治疗肿瘤的主要手段之一,因此新药的开发仍然是寻找攻克肿瘤的途径之一。目前,抗癌新药的开发对象主要包括天然产物、化学合成产物及牛物技术合成产物等。
本研究体外筛选了165个化合物的抗肿瘤活性,发现了19个化合物有较强的细胞毒活性;我们重点研究了1403P-3诱导KB、KBv200细胞凋亡的机制,ZSU44-2下调c—Myc从而导致HL60、K562细胞周期阻滞、端粒酶表达下降并发生凋亡的机制。
二、方法
使用包括敏感细胞及多药耐药细胞在内的多种人类肿瘤细胞,以MTT法对165个红树林内生真菌代谢产物进行体外抗肿瘤筛选筛选;Hoechst33258染色并在荧光显微镜下观察细胞的凋亡形态并计算凋亡率;DNA琼脂糖凝胶电泳检测细胞凋亡形成DNA梯形条带;双荧光染色并叠加观察NFkB p65在核内的变化;琼脂糖凝胶电泳观察药物与DNA的嵌合作用;以DiOC6(3)为探针,流式细胞仪检测线粒体膜电位(△ψm);以DCFH-DA为探针,流式细胞仪检测细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS);Annexin V-PI双染分析细胞凋亡率、PI单染分析细胞周期;Western Blot方法测定蛋白表达水平的变化;RNA干扰技术用于沉默c-Myc的表达。
三、结果
(一)、筛选了165个红树林内生真菌代谢产物的抗肿瘤活性,得到19个活性较好的化合物。
(二)、1403P-3的体内抗肿瘤作用及诱导KB、KBv200细胞凋亡的作用
(三)、ZSU44—2降低HL60、K562细胞c-Myc表达、周期阻滞、端粒酶表达下降并发生凋亡的作用及其作用机制的研究
四、结论1.筛选了165个红树林内生真菌代谢产物的抗肿瘤活性,得到19个活性较好的化合物。其中已经确定结构式的化合物ZSU44-2、1403P-2、1403P-3、1403P-30Ac、suo1、X1、X2、X3、H、H1及T5共11个,对KB及KBv200细胞的IC50小于20 μ M;未确定结构式的化合物A1、S—6-4、H7、H8、Xia-2、Xia-5、T4、T2,共8个,对KB及KBv200细胞的IC50小于10 μg/ml。这些化合物大都对敏感细胞KB及耐药细胞KBv200都有效,且化合物的结构类型多种多样,为进一步的研究开发提供了坚实的基础。对化合物进行的构效关系分析为结构改造提供参考。
2.1403P-3体外诱导KB、KBv200细胞凋亡的作用及体内抗肿瘤作用(1)1403P-3对敏感细胞KB及多药耐药细胞KBv200有相近的细胞毒作用并能诱导KB、KBv200细胞凋亡。
(2)1403P-3诱导凋亡作用与DNA嵌入无关。
(3)1403P-3能诱导KB、KBv200细胞线粒体膜电位下降、活性氧水平下降。
(4)1403P-3诱导KB、KBv200细胞的细胞色素c由线粒体释放至胞浆,并进而启动线粒体凋亡途径。
(5)1403P-3诱导KB、KBv200细胞的凋亡还与死亡受体途径相关,包括Caspase-8.-2的活化。
(6)1403P-3诱导KB、KBv200细胞凋亡的线粒体途径不依赖于死亡受体途径。
(7)1403P-3对KB细胞裸鼠移植瘤的生长有一定的抑制作用。
3.ZSU44-2降低抗肿瘤活性及其作用机制的研究(1)ZSU44-2能显著降低HL60、K562细胞c-Myc的mRNA、蛋白水平的表达。
ZSU44-2不能与c-Myc启动子的核心序列形成G四链体来干扰c-Myc基因的转录。降低c-Myc表达的机制可能与ZSU44-2降低NF-kB亚基p65在细胞核的量有关。
(2)ZSU44—2诱导HL60、K562的细胞周期阻滞于G1期,该作用与ZSU44-2降低HL60、K562细胞c-Myc表达有关。
(3)ZSU44-2诱导HL60、K562细胞端粒酶表达下降,该作用与c-Myc的下调有关。
(4)ZSU44-2诱导HL60、K562细胞发生凋亡。