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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 六種倍半萜內(nèi)酯化合物抗癌作用的篩選及其機(jī)制探討
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本實(shí)驗(yàn)以從菊科植物土木香和旋覆花中提取純化得到的6種倍半萜內(nèi)酯化合物為對(duì)象，觀察對(duì)人子宮頸癌細(xì)胞增殖的抑制作用，進(jìn)行構(gòu)-效關(guān)系的探討，以篩選出具明顯抑制活性的化合物。并對(duì)其是否通過引起細(xì)胞凋亡而發(fā)揮抗腫瘤作用及其相關(guān)機(jī)制進(jìn)行研究，以期為明確倍半萜內(nèi)酯化合物的抗腫瘤作用提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 利用Western blot方法觀察凋亡相關(guān)蛋白p53、Bax和Bcl-2的表達(dá)變化，以明確澤蘭內(nèi)酯的抗腫瘤作用機(jī)制。結(jié)果表明：澤蘭內(nèi)酯可明顯抑制HeLa細(xì)胞增殖，并呈現(xiàn)劑量依賴性，其IC50值為14.47mol/L，推測(cè)其抑制腫瘤細(xì)胞增殖活性可能與其具有不飽和五元內(nèi)酯環(huán)的結(jié)構(gòu)有關(guān)。澤蘭內(nèi)酯可明顯誘導(dǎo)HeLa細(xì)胞凋亡；澤蘭內(nèi)酯可上調(diào)HeLa細(xì)胞p53表達(dá)，上調(diào)Bax表達(dá),下調(diào)Bcl-2表達(dá)，使Bcl-2/ Bax比值降低，這可能是澤蘭內(nèi)酯引起HeLa細(xì)胞凋亡的機(jī)制之一。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 抗腫瘤中草藥的活性成分的研究越來越受重視，大量中藥提取單體化合物通過引起細(xì)胞凋亡而發(fā)揮抗腫瘤作用。本實(shí)驗(yàn)以從菊科植物中提取純化得到的6種倍半萜內(nèi)酯化合物為對(duì)象，觀察對(duì)人宮頸癌細(xì)胞(HeLa 細(xì)胞)增殖的抑制作用，篩選出具明顯抑制活性的化合物，并對(duì)其抑制HeLa細(xì)胞增殖的機(jī)制進(jìn)行了初步研究，以其為開發(fā)新的抗腫瘤藥物及臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 目前已從菊科植物中分離得到土木香內(nèi)酯、異土木香內(nèi)酯和二氫土木香內(nèi)酯等多種倍半萜內(nèi)酯成分。本實(shí)驗(yàn)以從菊科植物土木香和旋覆花中提取純化得到的6種倍半萜內(nèi)酯化合物為對(duì)象，觀察對(duì)人子宮頸癌細(xì)胞增殖的抑制作用，進(jìn)行構(gòu)-效關(guān)系的探討，以篩選出具明顯抑制活性的化合物。并對(duì)其是否通過引起細(xì)胞凋亡而發(fā)揮抗腫瘤作用及其相關(guān)機(jī)制進(jìn)行研究，以期為明確倍半萜內(nèi)酯化合物的抗腫瘤作用提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)化合物1(澤蘭內(nèi)酯)顯示了較強(qiáng)的抑制HeLa細(xì)胞增殖的作用，其半數(shù)抑制濃度值(IC50)僅為14.47 mol/L，強(qiáng)于一線抗癌藥物順鉑，顯示了作為新的抗腫瘤藥物開發(fā)的良好前景。其抑制腫瘤細(xì)胞增殖活性的機(jī)制是通過誘導(dǎo)HeLa細(xì)胞發(fā)生凋亡及其調(diào)控凋亡相關(guān)基因表達(dá)有關(guān)。此為明確倍半萜內(nèi)酯化合物的抗腫瘤作用提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。為開發(fā)新的抗腫瘤藥物及臨床應(yīng)用提供了更可靠的理論依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本實(shí)驗(yàn)以人子宮頸癌細(xì)胞(HeLa細(xì)胞)為材料，研究了土木香和旋覆花中的六種倍半萜內(nèi)酯化合物。采用4-甲偶氮唑藍(lán)（MTT）法檢測(cè)細(xì)胞增殖，計(jì)算藥物的IC50值，觀察6種藥物對(duì)人子宮頸癌細(xì)胞增殖的抑制作用，并進(jìn)行構(gòu)-效關(guān)系的探討，以篩選出具明顯抑制活性的化合物。并利用流式細(xì)胞術(shù)(FCM)檢測(cè)澤蘭內(nèi)酯是否能誘導(dǎo)人宮頸癌細(xì)胞凋亡和對(duì)細(xì)胞生長周期的影響，利用Western blot方法觀察凋亡相關(guān)蛋白p53、Bax和Bcl-2的表達(dá)變化，以明確澤蘭內(nèi)酯的抗腫瘤作用機(jī)制。結(jié)果表明：澤蘭內(nèi)酯可明顯抑制HeLa細(xì)胞增殖，并呈現(xiàn)劑量依賴性，其IC50值為14.47mol/L，推測(cè)其抑制腫瘤細(xì)胞增殖活性可能與其具有不飽和五元內(nèi)酯環(huán)的結(jié)構(gòu)有關(guān)。澤蘭內(nèi)酯可明顯誘導(dǎo)HeLa細(xì)胞凋亡；澤蘭內(nèi)酯可上調(diào)HeLa細(xì)胞p53表達(dá)，上調(diào)Bax表達(dá),下調(diào)Bcl-2表達(dá)，使Bcl-2/ Bax比值降低，這可能是澤蘭內(nèi)酯引起HeLa細(xì)胞凋亡的機(jī)制之一。
獲獎(jiǎng)情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 情況屬實(shí)
參考文獻(xiàn)
- 1. 李勇，叢斌，趙陸，等. 土木香根中三種倍半萜內(nèi)酯化合物抑制人肺腫瘤細(xì)胞增殖活性及其構(gòu)效關(guān)系的研究. 河北醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2010. 31(6), 621-624. 2. 司亞茹，李珊珊，姜霞，等. 三種倍半萜抑制婦科腫瘤細(xì)胞增殖活性及其作用機(jī)制探討. 癌變 畸變 突變 2010，22 (1) : 75-79. 3. 李勇，李鐵庫，溫士旺，等. 土木香中純化的五種倍半萜類化合物抑制腫瘤增殖活性的研究.藥理學(xué)通報(bào), 2010, 26 (1) : 112-114. 4. 李勇，叢斌，董玫，等. 土木香中倍半萜內(nèi)酯抗人肺腫瘤活性及構(gòu)效關(guān)系研究. 中草藥，2010，41 (8): 1336-1338. 5. Shi-ping Chen, Mei Dong, Kazuku Kita, al et. Anti-proliferative and apoptosis-inducible activity of labdane and abietane diterpenoids from the pulp of Torreya nucifera in HeLa cells. Molecullar medicine reports. 2010, 3, 673-678.
同類課題研究水平概述
- 從菊科旋覆花屬歐亞旋覆花(Inula britannica)中分到3個(gè)倍半萜類化合物，經(jīng)測(cè)定這四種化合物對(duì)6種人類癌細(xì)胞株均具有細(xì)胞毒活性，這些細(xì)胞株包括HL-60(白血病)、A549(肺癌)、MCF7(胸腺癌)、HCT-15(結(jié)腸腺癌)、SK-OV-3(卵巢腺癌)和Malme-3M(惡性黑素瘤)。誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡是近年腫瘤治療研究的一個(gè)新靶點(diǎn)。目前許多抗腫瘤藥物的主要作用機(jī)制就是通過誘導(dǎo)凋亡，人工啟動(dòng)腫瘤細(xì)胞死亡程序來達(dá)到治療或消除腫瘤的目的。但合成類藥物在治療過程中易出現(xiàn)靶向性差、細(xì)胞毒性強(qiáng)等明顯的副作用。近年來天然藥物已成為腫瘤治療領(lǐng)域的一大特色，以其毒性低、安全范圍廣、藥源豐富而受到人們的關(guān)注，尋找高效低毒的中藥來改變腫瘤的生物學(xué)行為已成為腫瘤治療的重要策略。已知p53是通過引起B(yǎng)ax表達(dá)增加和抑制Bcl-2或Bcl-xL的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)其調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡作用的，Bax 基因啟動(dòng)子有4 個(gè)p53 結(jié)合位點(diǎn), 當(dāng)p53 與Bax 啟動(dòng)子中p53 結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合后可以上調(diào)Bax, 下調(diào)Bcl-2 的表達(dá)水平, Bax與Bcl-2相互作用可通過線粒體凋亡途徑影響下游的促凋亡基因的功能，最終引起腫瘤細(xì)胞凋亡。生物體中存在著大量Bcl-2家族基因。據(jù)Bcl -2蛋白家族在細(xì)胞凋亡調(diào)控中發(fā)揮的不同作用，Bcl -2 蛋白家族分為抗凋亡蛋白和促凋亡蛋白。Bcl-2與Bax 基因均為Bcl -2家族成員，它們是Bcl -2家族中最有代表性的抑制凋亡與促進(jìn)凋亡基因，在調(diào)控腫瘤細(xì)胞凋亡的過程發(fā)揮重要作用。Bcl-2可與Bax 形成異源二聚體，Bax 自身形成同源二聚體。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)Bcl-2表達(dá)增高時(shí)，Bcl-2和Bax 形成的異源二聚體增多，抑制細(xì)胞的凋亡; 當(dāng)細(xì)胞內(nèi)Bax 表達(dá)增高時(shí)，則Bax 本身形成的同源二聚體發(fā)揮主要作用，導(dǎo)致細(xì)胞的凋亡。Bcl-2和Bax 基因的產(chǎn)物相互作用，形成同源二聚體或異源二聚體，它們之間的比例影響著腫瘤細(xì)胞對(duì)各種凋亡刺激因子的敏感性，兩者的比例是決定細(xì)胞是否凋亡的關(guān)鍵。發(fā)現(xiàn)在宮頸癌發(fā)生的早期過程中存在Bcl-2處于較低表達(dá)水平而Bax處于較高表達(dá)水平，癌變以后由于多種癌基因的參與便完全喪失了Bcl-2、Bax對(duì)細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)功能。唐麗萍等發(fā)現(xiàn)，越橘提取物可誘導(dǎo)HeLa細(xì)胞凋亡，同時(shí)使Bax表達(dá)增加，而Bcl-2蛋白表達(dá)減少。
