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目的:中药复方PC-SPES由菊花、灵芝、大青叶、甘草、冬凌草、三七、黄芩和棕榈子八味药组成。PC-SPES自上世纪九十年代从中国引入美国以来，长时间在美国成为治疗前列腺癌的药物，但最终因其化学成分复杂，作用机制不明确，在2002年撤出了美国市场。为了寻找PC-SPES的药效物质基础，阐明其作用机制，本课题组前期筛选了PC-SPES中各味药的有效成分，发现异甘草素(isoliquiritigenin，ISL)对前列腺癌LNCaP细胞有显著的抑制作用以及ISL能显著下调前列腺癌LNCaP细胞的雄激素受体(AR)的表达水平，降低AR的核转录活性。在此基础上，本论文进一步探讨ISL抑制前列腺癌细胞(PC-3、22RV1、LNCaP)增殖的作用机制。首先，基于mRNA芯片表达谱数据的分析结果，我们推测ISL抑制前列腺癌细胞增殖的作用可能和调节甾体激素合成关键酶AKRs相关，通过上调AKR1C1和AKR1C2的表达，使甾体激素水平发生变化;而其中的雄激素二氢睾酮(DHT)是激活雄激素受体AR的重要配体，因此胞内DHT的含量变化对AR信号通路的激活起到至关重要的作用，从而影响了前列腺癌细胞的增殖。此外，为了探讨ISL对AKRs的调节作用是否具有特异性，我们引入了20个与ISL结构类似的化合物，其中包括AR受体调节剂A1（氟他胺）、A2（比卡鲁胺）、A3（恩扎鲁胺）、A4（MK-2866）、A5(ARN-509)、A6（Andarine），AKRs调节剂B1(己烷雌酚)、B2（布洛芬）、B3（吲哚美辛）、B4（氟芬那酸），查尔酮类化合物C2（根皮素）、C3（紫铆因），黄酮类化合物F1（黄酮）、F2（黄芩素）、F3（槲皮素）、F4（木犀草素）和异黄酮类化合物I1（大豆异黄酮）、I2（大豆苷元）、I3（染料木素）、I4（雌马酚）与C1(ISL)进行比较研究，基于ISL的化学结构，推测查尔酮类化合物对AKR1C2的上调作用最显著，同时运用分子对接软件Autodock4.2.6初步模拟了小分子化合物ISL与生物大分子AKR1C2的结合位点。 方法:1.采用MTT法观察ISL体外抑制前列腺癌细胞增殖的活性。 2.采用MAS3.0数据分析系统、KEGG数据库及Cluster软件，对mRNA芯片表达谱检测结果进行统计分析;采用qRT-PCR验证mRNA芯片结果;采用流式细胞仪检测AKR1C1&2的蛋白表达水平。 3.采用质谱(MS)检测ISL作用LNCaP细胞后，主要雄激素相对含量变化。 4.采用Autodock suite4.2.6，分别对小分子化合物与蛋白大分子AKR1C2进行模拟对接，预测ISL与AKR1C2蛋白的结合位点。 结果:1.mRNA表达谱芯片检测结果显示，人前列腺癌细胞LNCaP与PC-3经ISL处理48h后，与对照组相比，醛酮还原酶AKRs基因表达普遍上调，其中ISL对LNCaP细胞的AKR1C1&2的基因上调达41.9倍;对差异基因进行KEGG富集分析结果表明，LNCaP细胞中这些上调的AKRs基因与甾体激素生物合成通路显著相关。 2.qRT-PCR验证结果显示，ISL能上调前列腺癌LNCaP、22RV1、PC-3细胞中醛酮还原酶AKRs的表达，其中对AKR1C2基因的上调作用最为明显;同时流式细胞仪检测结果也表明ISL能使LNCaP、22RV1细胞中AKR1C1&2的蛋白表达显著上升。 3.MS检测结果表明，ISL作用LNCaP细胞48后，激素代谢产物的相对组成发生变化，其中激活AR信号通路的关键配体DHT的含量可能下降。 4.ISL及其结构相似的小分子化合物抑制前列腺癌LNCaP、22RV1、PC-3细胞增殖的作用不同，其中MK-2866、己烷雌酚、木犀草素以及ISL的抑制作用最为显著。 5.ISL及其结构相似的小分子化合物能上调前列腺癌LNCaP细胞中AKR1C1、AKR1C2的mRNA表达水平;同时下调雄激素受体AR的mRNA表达水平。查尔酮类化合物对AKR1C1和AKR1C2的上调作用更明显，其中ISL对AKR1C2的上调作用最显著。流式细胞仪检测结果也表明，LNCaP细胞分别在ISL(C1)、根皮素(C2)、紫铆因(C3)作用48h后，AKR1C1&2阳性细胞比例明显升高，与qRT-PCR的检测结果一致。 结论:1.ISL通过上调LNCAP细胞AKR1C2基因的表达，催化高亲和力的AR配体DHT还原为低亲和力的AR配体，影响AR信号通路激活，从而抑制前列腺癌细胞生长。 2.部分已在临床使用或正在开发的AR抑制剂也具有上调AKR1C1和AKR1C2的作用，这种上调作用可能也是这些化合物抑制前列腺癌细胞增殖的作用机制。 3.与AR抑制剂、AKRs调节剂、黄酮和异黄酮化合物相比较，ISL这类的查尔酮结构的小分子化合物具有特异性上调AKR1C2表达的作用。 4.AKR1C2可能是ISL抑制前列腺癌的潜在作用靶点。