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小分子抗肿瘤药物在新型抗肿瘤药物中占据了主导位置,近年来呈现井喷式发展。细胞凋亡的信号感受、整合和执行的相关的异常都可能导致肿瘤的发生,因此设计及筛选靶向凋亡信号关键分子的小分子药物是对抗癌症最有效的方法。N-(3-氧十二烷酰基)-L-高丝氨酸内酯(N-(3-oxododecanoyl)-L-homoserine lactone,以下简称C12)和ABT-737是两种促凋亡小分子,与Bcl-2家族蛋白紧密相关。已有数据表明,两种药物可在细胞水平上促进肿瘤细胞凋亡信号发生。目前,活体水平中C12和ABT-737对细胞凋亡的影响及其抗肿瘤机制并不清楚。秀丽隐杆线虫作为模式动物,与人类基因保守,并已开发出用于肿瘤研究的线虫实验模型。因此,本文利用秀丽隐杆线虫作为多细胞活体动物模型,深入研究C12和ABT-737在活体水平上对细胞凋亡的影响,详细探讨其对线虫阴门肿瘤模型的作用及机制。研究结果如下:1.使用不同浓度梯度的C12处理线虫后,发现在所有选取的浓度下都表现出促进线虫生殖腺细胞凋亡的效应。我们进一步探究了 C12在诱导线虫生殖腺细胞凋亡中的分子信号机制。利用基因突变品系和实时定量PCR技术,我们发现核心凋亡通路基因egl-1、ced-4、ced-3,DNA损伤检验点hus-1和clk-2,p53同源蛋白cep-1参与C12的诱导线虫生殖细胞凋亡;利用H2DCF-DA探针和荧光品系线虫检测活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)水平,发现C12通过引起氧化应激诱导线虫生殖细胞凋亡。此外,N-乙酰-L-半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine,NAC),一种ROS清除剂能够抑制C12诱导的DNA损伤应答基因hus-1、clk-2和cep-1表达的增加,表明C12通过ROS调控DNA损伤从而诱导线虫生殖细胞凋亡。2.我们进一步探究了 C12对线虫阴门肿瘤的作用及机制。利用RAS原癌基因过度激活的let-60(n1046)突变线虫品系验证C12的抗肿瘤活性,发现C12能够有效抑制亲代线虫阴门肿瘤,使突变表型回复为野生表型,而子代线虫的阴门肿瘤不受抑制,仍为突变表型;利用H2DCF-DA探针和多阴门抑制实验,NAC能够拮抗C12因ROS水平升高而诱导的线虫肿瘤抑制效应。此外,通过实时定量PCR发现C12通过阻碍RAS/MAPK信号抑制线虫肿瘤生长。3.通过不同浓度ABT-737处理野生型N2线虫后,我们发现ABT-737以剂量依赖的方式诱导秀丽线虫生殖腺细胞凋亡。我们进一步其中的分子信号机制。利用荧光线虫品系CF1553(SOD3::GFP)检测线虫体内ROS水平,发现ABT-737可能通过调控线虫体内自由基的产生而引起凋亡;利用基因突变品系和ABT-737处理,发现DNA损伤应答基因hus-1、cep-1及其靶基因egl-1和MAPK通路基因sek-1、mek-1和jnk-1这六种基因对ABT-737诱导的生殖细胞凋亡是不可缺少的。DNA损伤应答途径和MAPK通路参与调控ABT-737诱导的线虫生殖细胞凋亡。本研究对C12和ABT-737在秀丽线虫活体水平诱导凋亡和抑制肿瘤的分子机制进行了探究。结果提示我们,C12和ABT-737能够诱导秀丽线虫生殖细胞凋亡,可激活氧化应激反应并调控DNA损伤应答途径和MAPK通路,C12还可以抑制秀丽隐杆线虫Ras/MAPK过度激活的阴门肿瘤。研究结果对设计及筛选靶向凋亡信号关键分子的小分子药物有着一定的指导意义,对小分子抗肿瘤药物活体研究提供较好地参考价值。