二甲基延胡索酸(dimethylfumarate, DMF)作为化学防霉剂在工业中应用广泛。以DMF为主要有效成分的延胡索酸酯复合物(Fumaderm(?))已获准在多个国家用于治疗中、重度银屑病,取得满意疗效。据报道DMF能有效治疗类脂质渐进性坏死、环状肉芽肿、结节病等皮肤病。2013年,美国食品和药品管理局批准DMF用于多发性硬化的临床治疗。研究表明DMF能抑制细胞分泌炎症因子、表达表面黏附分子,甚至诱导细胞凋亡,但具体作用机制仍未阐明。本文将检测DMF的体外细胞毒性,分析DMF的细胞毒性作用与细胞内谷胱甘肽(glutathione, GSH)水平之间的关系；并研究DMF诱导宫颈癌HeLa细胞凋亡及其作用机制。研究结果将为开发以DMF为基础的新药提供一定的理论依据。GSH广泛存在于动、植物细胞和微生物中,是细胞内最重要的含巯基化合物,直接或间接参与多种重要的生理功能,如抗氧化作用,维持蛋白巯基的还原状态,维持酶的活性状态,保护细胞对抗自由基、药物和内毒素的损伤等。细胞内GSH水平与细胞凋亡存在明显相关性,GSH耗竭可能是细胞凋亡的早期重要事件之一。本文第一部分用中性红试验检测DMF及其代谢产物延胡索酸单甲酯(monomethylfumarate, MMF)体外对人成纤维细胞、正常人表皮角质形成细胞(normal human epidermal keratinocyte, NHEK)、黑素瘤细胞及其他肿瘤细胞的细胞毒性；由酶循环法测定各细胞株的细胞内GSH含量；并分析DMF、 MMF对不同细胞的效应浓度(EC25或EC5o)与细胞内GSH含量之间的相关性。结果表明DMF在体外对人成纤维细胞、NHEK、黑素瘤细胞等肿瘤细胞呈剂量依赖性细胞毒性,DMF的细胞毒性与细胞内基础GSH水平之间存在相关性。由此推测降低银屑病患者成纤维细胞、角质形成细胞或其他免疫活性细胞内的GSH水平可能提高DMF的临床疗效；DMF在恶性肿瘤辅助治疗上可能具有一定的应用前景。宫颈癌是全球女性常见恶性肿瘤之一,其发生与人乳头瘤病毒(human papillomavirus, HPV)感染密切相关。我国宫颈癌的发病率近年来有增高趋势,且发病人群趋于年轻化。现有的宫颈癌化疗药物毒副作用较严重,寻找、筛选新的抗宫颈癌药物是当前的研究重点之一。本实验第二部分研究DMF对体外培养的人宫颈癌HeLa细胞的细胞毒性及其可能作用机制。不同浓度的DMF刺激HeLa细胞12h,24h和36h后,显微镜下观察DMF对HeLa细胞生长的影响；CCK-8试验检测DMF对HeLa细胞的毒性作用。然后,不同浓度的DMF与HeLa细胞孵育24h后,流式细胞术分析HeLa细胞的细胞周期改变和细胞凋亡(包括annexinV/PI染色和线粒体膜电位△%检测),并用免疫印迹法检测caspase-3活化和多聚ADP-核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase, PARP)剪切。为证实DMF对HeLa细胞毒性作用机制,我们比较了经DMF或DMF和抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine, NAC)处理24h后HeLa细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)和02-水平、GSH含量和抗氧化酶(SOD. CAT)酶活力的变化。实验结果表明,DMF抑制HeLa细胞生长(呈剂量、时间依赖性)、细胞周期阻滞于G1/G0期,并促进HeLa细胞凋亡(Annexin V+/PI"细胞增多、△(?)m丢失、caspase-3活化和PARP剪切),同时细胞内ROS和O2·-水平升高、GSH耗竭和CAT活性下降；而2mM NAC能显著逆转或拮抗DMF对HeLa细胞的上述效应。结果提示DMF可能作用于细胞内氧化还原体系进而诱导HeLa细胞凋亡。结论：本文的研究结果证实DMF对体外培养的人成纤维细胞、NHEK和HeLa细胞等肿瘤细胞具有细胞毒性；DMF的细胞毒性与细胞内GSH含量存在相关性。本文首次研究了DMF体外抑制HeLa细胞生长并诱导HeLa细胞凋亡,其机制可能与DMF作用于细胞氧化还原体系有关,其中细胞内GSH耗竭可能是最重要的机制。但DMF通过何种氧化还原反应相关的信号通路发挥作用有待进一步研究。研究结果将为筛选以DMF为基础的新型抗肿瘤药物提供一定的理论依据。