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风车子抑素A4(combretastatin A4, CA4)是目前已知微管蛋白抑制剂中活性最强的化合物之一。它能破坏增殖能力旺盛的肿瘤细胞有丝分裂纺锤体,致有丝分裂细胞阻滞于G2/M期,从而抑制肿瘤细胞增殖。基于CA4水溶性差,生物利用度低,且容易转化成几乎无活性的反式构型,临床应用受到限制等缺陷,以CA4为先导化合物,成功获得几种新型高活性CA4类似物。本研究探讨CA4及其类似物40B靶向微管抑制的分子机理。运用MTT法筛选检测新型CA4类似物对肿瘤细胞和正常细胞体外增殖抑制活性,结果显示四种新型CA4类似物具有广谱高效抗肿瘤活性,以40B活性最佳,IC50为8nmol/L。以MCF-7为模型探讨40B靶向微管抑制分子机理。细胞流式术检测结果发现CA4及40B均呈浓度依赖性引发MCF-7细胞周期于G2/M期阻滞,以48h最为明显。免疫荧光法从形态学上检测MCF-7细胞微管蛋白在细胞核细胞质分布和细胞凋亡,结果显示CA4及40B抑制微管蛋白聚合作用呈剂量依赖性关系,使细胞核内微管明显解聚,并能诱导MCF-7细胞凋亡。Western blotting分析MCF-7细胞G2/M期关键调节蛋白Cyclin B1、Cdc2、p-Cdc2及微管蛋白α-tubulin、β-tubulin表达变化,结果显示CA4及40B均呈浓度依赖性上调MCF-7细胞CyclinB1蛋白水平表达,下调Cdc2、p-Cdc蛋白水平的表达,但对α-tubulin、 β-tubulin蛋白水平表达无影响。综上所述,40B和CA4均能以微管蛋白为靶点抑制微管蛋白聚合,通过上调MCF-7细胞CyclinB1蛋白水平表达,下调Cdc2、p-Cdc2蛋白水平的表达而引发细胞G2/M期阻滞,从而抑制肿瘤细胞增殖并诱导肿瘤细胞凋亡。为开展40B动物抑瘤的有效及安全性评价提供了重要依据。