[目 的]本课题组前期从松萝提取物AMH中分离得到了赤星衣酸乙酯（C11H12O5）、赤星衣酸甲酯（C10H10O3）,通过对赤星衣酸乙酯结构进行修饰,获得一个结构修饰物。比较三个赤星衣酸衍生物对10株常见人癌细胞的抗癌作用及其差异,筛选敏感及不敏感的癌细胞株,进一步研究赤星衣酸乙酯对敏感及不敏感的癌细胞株增殖、克隆、凋亡、迁移及基因表达的影响,为后期新药的研发提供科学依据。[方法]1.以赤星衣酸乙酯和氢氧化钠为原料合成衍生产物,采用柱层析法对合成产物进行纯化,高效液相色谱仪检测纯度,核磁共振波谱仪检测并解谱确定化合物结构式。2.采用体外细胞培养实验,以MTT法检测不同浓度C11H12O5、C10H10O5、C8H803 对 A549 细胞、SPC-A1 细胞、HCT-116 细胞、HepG2 细胞、SGC-7901细胞、SW579细胞、XWLC05细胞、T24细胞、U251细胞、CNE2细胞增殖的影响以及对正常细胞ECV-304的细胞毒作用。3.采用MTT法,比较不同浓度C11H12O5对A549及HepG2细胞生长影响的时间-效应关系;观察比较不同浓度C11H12O5与顺铂联合应用对A549及HepG2细胞体外增殖影响的作用强度及形式。4.采用平板克隆实验观察比较C11H12O5对A549和HepG2细胞克隆形成的影响。5.采用划痕实验评价C11H12O5对A549和HepG2细胞迁移的作用。6.采用流式细胞术,探讨C11H12O5对A549和HepG2细胞凋亡及细胞周期分布的影响。7.通过mRNA普通转录组测序,分析C11H12O5对A549和HepG2细胞基因表达及信号通路的影响,探讨其抗癌机制。8.利用生物信息学技术,分析与C11H12O5结合的抗癌蛋白及其结合位点。[结 果]1.通过结构修饰获得化合物——2,6-二羟基-4-甲基苯甲醛,分子式C8H803,分子量152.147。2.在 20、40、60、80、100、120μM 的剂量下,C11H12O5、C10H10O5对 10株常见人癌细胞的体外增殖均具有显著抑制作用（P＜0.05）,存在明显的剂量效应关系。除SW579外,C8H8O3对其它癌细胞增殖有抑制作用并存在剂量依赖性（P＜0.05）。体外对癌细胞增殖抑制作用的强度依次为C8H8O3＜C10H10O5＜C11H12O5,三个赤星衣酸衍生物的体外抗癌强度随碳原子数目增加而增加。3.C11H12O5对A549、SW579、CNE2、U251、HCT-116、XWLC05、T24、HepG2、SGC-7901、SPC-A1 细胞 72h 的 IC50 分别为 59.38、67.94、70.18、72.66、74.84、83.75、85.99、90.27、90.59、91.60μM,均小于正常细胞株 ECV-304 72h的IC50（106.00μM）。不同癌细胞株72h的IC50差异大,A549细胞对C11H12O5最敏感,HepG2、SGC-7901、SPC-A1 细胞对 C11H12O5 不敏感。4.C11H12O5 在 40、60、80、100、120μM 的剂量下,对 A549 细胞 24h 的细胞抑制率为 10.19%、17.26%、25.54%、40.23%、53.59%;48h 的细胞抑制率为24.87%、38.48%、55.65%、64.04%、77.34%;72h 的细胞抑制率为 19.90%、31.64%、64.49%、78.68%、90.46%。赤星衣酸乙酯能显著性抑制A549细胞增殖（P＜0.05）,增殖抑制作用存在明显的剂量、时间-效应关系。C11H12O5 在 40、60、80、100、120μM的剂量下,对 HepG2 细胞 24h 的细胞生长抑制率为2.92%、5.11%、9.66%、15.30%、27.19%;48h的细胞生长抑制率为 14.24%、21.59%、31.19%、36.51%、46.29%;72h 的细胞生长抑制率为16.37%、29.47%、32.75%、52.30%、60.15%。赤星衣酸乙酯能显著性抑制 HepG2细胞增殖（P＜0.05）,增殖抑制作用存在明显的剂量、时间-效应关系。C11H12O5对A549细胞的增殖抑制作用显著强于HepG2细胞。5.C11H12O5在 40、60、80、100、120μM 的剂量下,与顺铂（6.67μM）联合应用在A549细胞中的q值分别为0.96、0.94、1.02、0.99、1.01,对A549细胞的增殖抑制具有相加作用;在HepG2细胞中的q值分别0.67、0.66、0.69、0.78、0.83,对HepG2细胞增殖抑制具有体外拮抗作用。6.用40、80、120μM的C11H12O5处理细胞14天,A549细胞的克隆形成抑制率分别为16.27%、64.17%、100%;HepG2细胞的克隆形成抑制率分别为14.05%、42.50%、77.33%。对A549和HepG2细胞克隆形成均有抑制作用（P＜0.05）,存在剂量-效应关系,C11H12O5对A549细胞克隆形成抑制作用强于HepG2细胞。7.C11H12O5在40、80、120μM的剂量下,A549细胞的24h迁移率是31.49%、9.61%、8.14%,48h 迁移率是 40.58%、13.95%、14.94%;HepG2 细胞的 24h 迁移率是 18.93%、12.39%、7.61%,48h 迁移率是 2222%、16.01%、13.36%。C11H12O5抑制A549细胞和HepG2细胞迁移（P＜0.05）,并且存在时间、剂量-效应关系。8.C11H12O5在40、80、120μM的剂量下,A549细胞48h总凋亡率分别是2.38%、3.67%、11.56%;HepG2 细胞 48h 总凋亡率分别为 1.18%、1.46%、2.61%。C11H12O5可诱导细胞凋亡,存在剂量-效应关系。C11H12O5诱导A549细胞凋亡作用强于HepG2细胞（P＜0.05）。9.A549细胞在浓度为40、80、120μM的C11H12O5作用48h后,G0/G1期的细胞比例分别为78.93%、79.93%、90.39%;S期的细胞比例分别为19.65%、19.31%、4.94%。G2/M 期的细胞比例分别为 1.41%、0.09%、4.67%;HepG2 细胞在浓度为40、80、120μM的C11H12O5作用48h后,G0/G1期的细胞比例分别为60.82%、64.28%、66.13%;S期的细胞比例分别为35.06%、34.09%、31.07%;G2/M期的细胞比例分别为4.12%、1.64%、2.80%。随着C11H12O5浓度的增加,G0/G1期细胞比例显著升高（P＜0.05）。C11H12O5诱导两种癌细胞均发生G0/G1期的阻滞,降低G2/M和S期的细胞比例。C11H12O5可将细胞阻滞在G0/G1期,抑制癌细胞分裂。10.A549细胞在浓度为40、80、120μM的C11H12O5作用48h后,三个剂量的差异mRNA分别为419个、508个、780个,三个剂量共同调节的基因共161个（100个上调,61个下调）。其中log2FC值具有剂量-效应关系的抗癌基因有3个,分别为BRCA2、IL7R、F2,其中BRCA2、IL-7R表达上调,F2表达下调。HepG2细胞在浓度为40、80、12μM的C11H12O5作用48h后,三个剂量的差异mRNA分别为717个、1433个、2052个。三个剂量共同调节的基因共325个（123个上调,203个下调）。log2FC值具有剂量效应关系的抗癌基因9个,包括STAT1、MMP2、HES1、PAX8、PTGS2、LAMA1、FOS、CSF2、ARNT2,仅STAT1表达上调,其余表达下调。A549和HepG2细胞的抗癌基因未发现重叠,推测赤星衣酸乙酯对A549和HepG2细胞敏感性差异的不同可能与调节基因不同有关。11.GO富集分析结果显示,C11H12O5在40、80、120μM的剂量下作用48h后,A549细胞中,三个剂量共同调节的生物学功能（BP）38个,细胞组分（CC）18个,分子功能（MF）31个;其中与肿瘤发生发展相关的生物学功能主要集中在细胞凋亡、细胞迁移、免疫调节等方面。HepG2细胞中,三个剂量共同调节的生物学功能（BP）共393个,细胞组分（CC）14个,分子功能（MF）34个;与肿瘤发生发展相关的生物学功能主要包括影响血管生成、细胞迁移等功能,以及影响癌症因子IL-8、ERK1、ERK2的相关功能。12.C11H12O5在40、80、120μM的浓度下作用48h后,A549细胞中显著性富集到10条信号通路（5条上调、5条下调）由三个剂量共同调节;HepG2细胞中显著性富集到14条信号通路（8条上调、6条下调）由三个剂量共同调节。C11H12O5在两个细胞中均显著性影响MAPK、JAK-STAT、PI3K-AKT信号通路,这三条信号通路与抗癌功能密切相关。13.将C11H12O5与BRCA2、IL7R、F2、CSF2、FOS、ARNT2进行分子对接实验。结果显示赤星衣酸乙酯与6个蛋白的对接结合能均为负值,对接良好。结合能最小的基因是F2,为-6.2kcal/mol,结合最为紧密。[结 论]1.C11H12O5、C10H10O5、C8H803对多株癌细胞增殖均具有显著的体外抑制作用。2.C11H12O5为三个化合物中体外抗癌作用最强,A549细胞是已检测的10个癌细胞株中最敏感的细胞株,对正常细胞毒作用小。3.C11H12O5体外抑制A549和HepG2细胞的生长,具有剂量、时间-效应关系。C11H12O5对A549细胞株生长的抑制作用强于HepG2细胞。4.C11H12O5通过调节A549细胞中的基因BRCA2、IL-7R、F2和HepG2细胞中的基因 STAT1、MMP2、HES1、PAX8、PTGS2、LAMA1、FOS、CSF2 发挥抗癌作用。C11H12O5在不同癌细胞中调节基因不同导致细胞株间敏感性差异的存在。并且,可能通过调节MAPK,JAK-STAT,PI3K-AKT信号通路发挥抗癌作用。