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化合物AG4是从紫金牛科(Myrsinaceae)紫金牛属植物走马胎干燥根茎中提取分离得到的以西克拉敏A为母核的齐墩果烷型五环三萜类皂苷成分。本课题通过MTT法筛选了AG4对10种肿瘤细胞的抑制作用,进一步在动物模型上确认了其抑瘤作用;采用流式细胞术、实时荧光定量PCR(RT-PCR)等方法研究了AG4的抗肿瘤作用机制。 在体外细胞模型上,观察了AG4对 A549(人肺癌细胞)、BGC(人胃癌细胞)、Bel-7402(人肝癌细胞)、CNE(人鼻咽癌细胞)、C6(鼠神经胶质瘤细胞)、EJ(人膀胱癌细胞株)、HeLa(人宫颈癌细胞)、HepG2(人肝癌细胞)、LS180(人大肠癌细胞)和MCF-7(人乳腺癌细胞)10种肿瘤细胞株增殖的影响,通过MTT比色法体外筛选出对AG4敏感的肿瘤细胞株;人鼻咽癌细胞CNE对AG4最为敏感。 在人鼻咽癌CNE细胞裸鼠模型上,AG4也表现出了很好的抗肿瘤活性,连续6次(隔日一次)腹腔注射AG4后,显示1.51和3.02mg·kg-1的AG4的抑瘤率分别为24.60％和42.34%,并且对裸鼠体重无明显影响,对肝脾肾等重要器官没有明显的毒副作用。 进一步的机制研究表明,AG4处理后的CNE细胞,细胞凋亡率明显升高;Hoechest染色显示高亮度蓝色荧光。对细胞周期研究表明,AG4处理的CNE细胞,S期细胞增加。在细胞内氧化还原系统内,AG4作用的CNE细胞,其活性氧(ROS)水平明显升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)含量降低,同时丙二醛(MDA)含量升高,线粒体跨膜电位(MMP)明显降低;采用ROS抑制剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)处理后,AG4对CNE细胞的增殖抑制作用及对CNE细胞的凋亡诱导作用均被ROS抑制剂所拮抗;同时细胞内ROS水平亦被降低,MMP水平被升高。对细胞凋亡相关基因的研究表明,AG4作用的CNE细胞Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9活性上升,RT-PCR检测Fas、Bid、Bax、Bad基因的相对表达量增加,抗凋亡基因Bcl-2的相对表达量降低。 上述研究结果显示,在细胞模型和动物模型上,AG4对人鼻咽癌(CNE)细胞的增殖均表现出很好的抑制作用,而且没有明显的毒副作用。推测其抗肿瘤作用机制:AG4是通过破坏CNE细胞内氧化还原系统的动态平衡和调整周期时相来激活凋亡相关基因的表达,启动死亡受体和线粒体途径等通路,从而诱导CNE细胞凋亡。提示中药走马胎中的皂苷类成分AG4具有成为潜在的抗肿瘤新药的能力。