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天然产物是药物和药物先导化合物的重要来源。国内外已有很多研究证明,唇形科香茶菜属对映-贝壳杉烷类二萜化合物具有广泛的生物活性,其中以抗肿瘤和抗炎的作用最为显著。既往的研究表明,对映-贝壳杉烷类二萜化合物通过诱导细胞凋亡和抑制细胞周期来发挥抗肿瘤作用。而具体的抗肿瘤作用机制和靶点还不明确。因此为了能更好的评价其临床应用前景还需要更加深入和全面的研究。 本研究首先通过MTT分析法分析了7种对映-贝壳杉烷类化合物对鼻咽癌细胞株增殖能力的影响,并计算出IC50值进行构效活性分析。这7种化合物均具有较好的抗肿瘤活性。这可能由于它们具有一个相同的活性基团α-亚甲基环戊酮结构。不同位置的取代基又明显影响这类化合物的抗肿瘤活性。然后我们筛选出了一种对映-贝壳杉烷类化合物(longikaurin A)研究其诱导鼻咽癌细胞株CNE1、CNE2凋亡的机制。 针对longikaurin A这个化合物,我们进行MTT实验检测其增殖抑制的浓度-时间效应。平板克隆形成实验分析其低浓度长时间干预是否同样抑制细胞增殖和细胞存活。流式细胞学技术检测这个化合物诱导细胞凋亡和周期抑制。Western Blotting法检测线粒体依赖的细胞凋亡通路。建立裸鼠符合瘤模型,分析该化合物体内抗肿瘤活性。 实验结果:这7种化合物均对鼻咽癌细胞株有不同程度的生长抑制作用。α-亚甲基环戊酮结构是这类化合物共有的抗肿瘤活性基团,在抗肿瘤活性中起最主要的作用。不同的取代基和不同位置的取代基均会影响这类化合物的抗肿瘤活性:C-1,C-11位的-OH基会使这类化合物的细胞毒性减弱。C-11位的-OAC可使其活性增强。C-1位的-OH被氧化成=O基也可使这类化合物的细胞毒性增强。流式细胞学分析发现longikaurin A通过诱导细胞凋亡和周期抑制来抑制细胞增殖。Longikaurin A可上调促凋亡蛋白Bax和下调Bcl-xL的表达水平,Bax/Bcl-xl的值也呈浓度依赖性升高。这些可能促使线粒体膜电位(△Ψm)和caspase激活,最终导致DAN的裂解产生凋亡。Caspase广谱抑制剂Z-VAD-FMK可以完全阻断longikaurin A引起的细胞凋亡。另外我们通过流式细胞仪发现低浓度的longikaurin A还可能会将肿瘤细胞阻滞在S期。在裸鼠负荷瘤实验中,longikaurin A可以显著的抑制肿瘤的生长,其效果并不亚于临床常用化疗药物紫杉醇,而且并没有显示出更强的近期毒性反应。 综上所述,含a-亚甲基环戊酮结构单元的对映-贝壳杉烷类二萜化合物均具有抗肿瘤活性。a-亚甲基环戊酮结构是这类化合物的主要功能基团,不同的取代基和不同位置的取代可改变其抗肿瘤活性。longikaurin A可以通过激活线粒体途径引起细胞凋亡。longikaurin A还可以将细胞阻滞与S期,抑制值细胞增殖。Longikaurin A具有良好的体内抗肿瘤活性。