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苦瓜籽富含油脂、蛋白质、多酚、皂苷等多种活性成分,具有抗菌、抗氧化、改善糖尿病以及抗癌等多种药用价值。miRNA存在于所有生物体中,具有转录后水平的负调控作用,是各种机体活动中的关键调控因子。大量流行病学及临床研究证明,饮食是影响健康与疾病的一个重要可调控因素,本研究以miRNA为入手点,探讨苦瓜籽水提物的抗肿瘤机制,为癌症的治疗提供新的食源性天然抗癌食品,并开辟新的治疗靶点。本文对苦瓜籽的主要成分进行了深入分析,对抗癌活性蛋白进行了分离、纯化和鉴定;以HepG2细胞为主要作用对象,评价干预前后HepG2细胞在生长增殖、细胞周期、ROS、线粒体膜电位、细胞核形态等生物学特性方面的差异性,初步分析苦瓜籽水提物诱导癌细胞凋亡的作用;以miR-421为主要的研究对象,探讨了苦瓜籽水提物诱导HepG2细胞凋亡的机制。论文主要研究结果如下:1.苦瓜籽主要成分分析及抗癌活性蛋白分析苦瓜籽主要成分是油脂和蛋白质,含量分别为44.44±0.17%和34.83±0.47%,总糖含量为11.88±0.04%;另外,还含有2.27±0.17%的皂苷和1.03±0.08%的多酚。当硫酸铵饱和度在30%-60%的时候,苦瓜籽粗蛋白的提取率最高,蛋白种类最多,并且抗肿瘤活性最强;经过CM-Sepharose FF弱阳离子柱纯化苦瓜籽蛋白,共洗脱出6个蛋白峰和1个穿透峰,其中穿透峰1的蛋白主要富集在30KD以下,并具有显著的抗肿瘤活性;进一步采用Q exactive质谱对穿透峰1进行蛋白定性分析,发现穿透峰1的主要蛋白成分是核糖体失活蛋白和胰蛋白酶抑制剂。2.苦瓜籽水提物诱导细胞凋亡的机制研究苦瓜籽水提物可以显著抑制HepG2、SGC-7901和HT-29细胞的增殖,并呈剂量依赖性,IC50值分别为586.27±0.07μg/mL、771.09±0.08μg/mL与1206.17±0.08μg/mL,其中苦瓜籽水提物对HepG2细胞的抑制作用最为显著;苦瓜籽水提物能够将HepG2细胞周期阻滞在S期,并促进ROS含量的产生,降低线粒体膜电位,影响蛋白表达,最终破坏细胞正常形态与结构,导致细胞核涣散甚至破碎,产生大量凋亡小体。3.苦瓜籽水提物通过下调miR-421诱导HepG2凋亡的机制苦瓜籽水提物可以显著改善4个癌症相关miRNA的表达,其中miR-421和miR-23b-3p表达量显著下调,miR-138-1-3P和miR-190b表达量显著上调。以miR-421及miR-138-1-3P为对象,结合生物信息学分析和靶基因芯片技术,并通过RT-PCR验证,发现有9个miR-421靶基因在苦瓜籽水提物诱导凋亡的HepG2细胞中表达上调;成功转染miR-421mimics和miR-421 inhibitor,并观察miR-421可疑靶基因Caspase-3和DUSP6的变化,结果发现miR-421过表达时,Caspase-3基因表达量和蛋白表达量均显著下调,但是DUSP6蛋白表达量无显著变化,说明苦瓜籽水提物可能是通过下调miR-421,上调下游基因Caspase-3的表达,从而诱导HepG2细胞凋亡。