济源冬凌草甲素（Jiyuan Oridonin A,JOA）是从济源冬凌草中提取纯化得到的一种天然活性二萜,对乳腺癌,食管癌,胃癌等多种肿瘤细胞具有良好的抑制作用,但其在细胞中的定位情况以及作用机制尚未完全明确。课题组前期以保持JOA的抗肿瘤活性为原则,以在活性小分子上引入可视化的荧光基团为目的,设计合成了43个全新结构的JOA-荧光衍生物。本论文对上述衍生物开展了体外抗肿瘤活性评价,并进一步对优选化合物B39进行了荧光性质检测、细胞摄取和定位、抗肿瘤作用机制及急性毒性和体内分布研究。具体如下:1.以冬凌草甲素、JOA、荧光基团H4和荧光基团+含三氮唑的连接链G4作为对照,通过SRB法测定了系列化合物在8种肿瘤细胞系和1种正常细胞系中的细胞毒性。结果表明,化合物B39对MGC803细胞株的细胞毒性最好,IC50达到了0.64±0.49μM。2.进行了B39的荧光性质和细胞定位研究。结果表明,B39的激发波长为410 nm,发射波长为550 nm,斯托克斯位移满足要求且具有良好的荧光稳定性,满足成像实验要求。B39通过动力蛋白介导的胞吞作用快速进入细胞并分布在线粒体、内质网和溶酶体中发挥抗肿瘤作用,这种作用是由JOA母核而非其他合成砌块决定的。3.进行了B39的抗肿瘤作用及机制研究。结果表明,B39可以抑制MGC803细胞的增殖和迁移、影响其细胞形态、通过线粒体途径诱导细胞凋亡。同时,B39可上调MGC803细胞中Cleaved caspase 3、Cleaved caspase 9、Bad、Cytochrome C、LC3B、p-PERK、p-e IF2α、ATF4、chop和p-P53蛋白的表达水平,升高Bax/Bcl2的比例,下调P62、p-Jak2、p-Stat3、p-JNK、p-Jun、P38蛋白的表达水平。4.进行了B39对MGC803细胞活性氧水平的影响。结果表明,B39通过升高MGC803细胞的活性氧水平发挥抗肿瘤作用;活性氧清除剂NAC可以逆转化合物B39引起的凋亡相关蛋白的变化。5.采用急性毒性实验考察了B39在动物体内的毒性靶器官;采用裸鼠异种移植瘤实验,考察了化合物B39在动物体内和瘤组织中的分布。结果表明,B39的LD50值为96.8 mg/kg;B39的毒性靶器官集中在胃和小肠上段,B39对肿瘤组织具有一定的选择性。综上所述,本论文对课题组前期设计的JOA-荧光系列衍生物进行了体外抗肿瘤活性筛选并在荧光示踪指示下开展了优选探针B39对MGC803细胞的抗肿瘤作用研究,发现B39具有良好的荧光稳定性,以动力蛋白介导的胞吞方式快速进入MGC803细胞;其在体外主要定位于线粒体,在内质网和溶酶体中也有少量分布;在体内主要分布于胃和小肠,对肿瘤组织具有一定的选择性。B39可以升高MGC803细胞内活性氧水平,诱导MGC803细胞自噬、内质网应激和凋亡,并调控JAK/STAT、JNK/c-Jun和P53通路发挥抗肿瘤作用。