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南极磷虾因其巨大的生物量及高营养价值(如油脂和蛋白质),引起了各国的广泛关注。南极磷虾油因富含ω-3多不饱和脂肪酸、磷脂及虾青素等活性成分,已经作为保健食品成功应用于降血压血脂、保护心脑血管、预防动脉粥样硬化等领域。本课题组的前期研究表明,南极磷虾油具备一定的体外抑制肿瘤细胞生长的能力,但是作为一种成分复杂的混合物,其发挥体外抗肿瘤作用的物质基础至今仍不明确,而且其中具有抗肿瘤活性物质的作用机理也有待于进一步深入研究。针对以上问题,本论文主要内容如下:(1)南极磷虾油中抗肿瘤活性物质的分离纯化与结构鉴定。利用溶剂萃取、硅胶层析及高效制备液相色谱等方法,从南极磷虾油中分离纯化得到两种具备抗肿瘤活性的物质,并通过LC-MS,FTIR,HRESIMS,1H-NMR,13C-NMR和激光散射拉曼光谱等技术确定其为反式的二十碳五烯酸(EPA)及二十二碳六烯酸(DHA)。(2)考察了南极磷虾反式EPA及DHA对不同肿瘤细胞的生长抑制作用。结果表明,南极磷虾反式 EPA/DHA 对 HL60、U937、K562、MCF-7、MDA-MB-231、PC-3 及SMMC-7721七种不同类型肿瘤细胞的生长抑制活性比其它三种顺式EPA/DHA(来自市售鱼油、阿穆尔鲟鱼肝油及标准品)强3-7倍。以MCF-7为例,南极磷虾EPA的IC50值为14.01 μM,而其他三种来源EPA的IC50值分别为81.45、82.11及80.51 L;南极磷虾DHA的IC50值为19.94 μM,而其他来源DHA的IC50值分别为73.13、75.31及70.13 LM。另外,南极磷虾反式EPA及DHA对人正常肝细胞HL7702的生长无抑制作用。(3)考察了南极磷虾反式EPA及DHA诱导MCF-7细胞凋亡的作用机制。结果表明,不同药物浓度处理MCF-7细胞后,ROS水平随药物浓度的增加而升高;随着处理时间的增加,ROS水平先升高后降低。与顺式EPA及DHA标准品相比,南极磷虾EPA及DHA可诱导产生更多的ROS,而且也可以显著降低细胞的T-AOC、GSH及T-SOD水平;南极磷虾EPA及DHA对人正常肝细胞HL7702的ROS水平无显著影响。(4)考察了南极磷虾反式EPA及DHA影响MCF-7的迁移及侵袭的作用机制。结果表明,南极磷虾反式EPA对MCF-7的迁移及侵袭能力几乎无影响,而南极磷虾反式DHA可显著下调MCF-7的迁移及侵袭能力;同时在MCF-7/CD95i细胞中,南极磷虾DHA也可以下调MCF-7/CD95i的迁移及侵袭能力,但下调效果明显减弱。随着DHA浓度的增加,在MCF-7细胞中CD95与Caveolin-1的相互作用也随之增强,而且CD95与Caveolin-1的相互作用增强会抑制FAK/Src/PI3K/Akt信号通路,并最终使MMP2的表达下调,从而抑制细胞的迁移及侵袭。综上所述,本研究明确了南极磷虾油中抗肿瘤活性的物质为反式的EPA及DHA,进一步探究了其诱导MCF-7细胞凋亡和影响MCF-7的迁移及侵袭的作用机制,这些研究结果有利于深入揭示南极磷虾油的营养和药用价值。