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沙尔威辛(salvicine,SAL)是中国科学院上海药物研究所从药用植物红根草中提取分离,并经化学修饰优化而得到的全新结构的二萜醌类化合物.SAL具有显著的体内外抗肿瘤活性,是一种新的非嵌入型DNA拓扑异构酶Ⅱ(Topoisomerase Ⅱ,TopoⅡ)抑制剂,能作用于TopoⅡ催化循环的多个环节,包括促进TopoⅡ与DNA的结合,抑制链转移前后DNA的再连接等.提示SAL可能通过抑制DNA的再连接捕获"可切割复合物"而造成DNA的损伤.鉴于DNA分子结构的完整性对细胞存活和正常功能发挥的重要性,进一步深入了解SAL对DNA损伤和修复系统的影响及其信号转导的过程有重要意义.该研究的目的是明确SAL的DNA损伤作用及损伤形式;揭示其损伤的选择性和损伤信号的转导;阐明活性氧(reactive oxygen species,ROS)在SAL损伤DNA及诱导凋亡过程中的作用;深入探讨SAL对DNA损伤相应修复途径的影响,最终揭示SAL损伤DNA诱导凋亡的可能过程.首先,应用多个实验模型对SAL的DNA损伤作用进行多方位和多层次的确证.进一步研究发现SAL诱导的DNA损伤并非随机发生于DNA的任何序列,而是具有一定的选择性,PCR-stop实验发现SAL能以浓度依赖性的方式引起原癌基因c-myc的p2启动子片断扩增量减少,与此同时,同一基因的3末端片断的扩增量却无明显变化;SAL对p2启动子的选择性损伤导致c-myc mRNA和蛋白水平的下降同时伴有c-jun mRNA和蛋白水平的升高;SAL对特定基因(c-myc)的特定序列(p2启动子)的选择性损伤可能是其诱导凋亡的早期信号.该研究阐明了SAL引起细胞DNA的双链断裂损伤并诱导细胞凋亡;SAL对DNA的损伤具有一定的选择性,对特定基因的特定序列的选择性损伤可能是其诱导凋亡的早期信号;SAL引起的损伤应答与p53通路无关,ROS作为信号分子在SAL损伤DNA及诱导凋亡的过程中都发挥着重要的作用;SAL在损伤DNA的同时,对相应的修复通路也有一定的抑制作用;ROS在SAL损伤DNA和抑制修复的过程中都有作用.这些结果极大地丰富和完善了对SAL作用机制研究的认识,并为开发具有损伤DNA和抑制修复活性双重作用的新型抗癌药物提供了崭新的思路.