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维甲酸X受体-α（RXRα）作为抗肿瘤药物设计的理想靶点,能够被天然配体或者人工合成的小分子配体激活或者抑制,从而产生调节细胞增殖、分化和凋亡等多种生物学效应。为了从深海微生物中寻找靶向RXRα抗肿瘤的活性成分,我们选取50株深海真菌为研究对象,采用萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶RXRα双报告基因模型,对该50株真菌的300个小规模发酵萃取物进行RXRα转录活性测试。最终选定了2株活性较强的青霉菌Penicillium granulatum MCCC 3A00475（FL3,F215）和青霉菌Penicillium allii-sativi MCCC 3A00580（FS2,F221）为目标菌株进行深入研究。分别对它们进行大规模发酵培养,利用各种现代色谱分离技术（硅胶柱色谱、葡聚糖凝胶sephadex LH-20柱色谱、中压制备色谱,高压制备色谱）,对两株真菌的大发酵提取物进行系统的次级代谢产物的分离纯化。通过对化合物理化性质的研究,并综合运用多种波谱学手段（1D＆2D NMR,HR-ESI-MS等）,确定单体化合物的结构。从菌株Penicilliumgranulatum MCCC 3A00475的发酵液萃取物中分离并鉴定了32个化合物（A1*-A32）,包括5个萜类,4个生物碱,19个甾体（5个为未经报道过的新甾体类化合物）以及4个聚酮类化合物。利用X单晶衍射技术成功的确定了新甾体化合物A1*的绝对构型,另外4个新的甾体化合物通过详细的2D-NMR（HSQC,H-HCOSY,HMBC和NOESRY）并与化合物A1*以及已知化合物的参考文献比对,确定了它们的结构。其次,我们利用MTT实验对这32个化合物进行了 12株肿瘤细胞（SHG-44,HepG2,A549,BIU-87,7402,ECA-109,Hela-S3,PANC-1,SW620,HcT116,MCF-7,MB-231）的细胞毒活性测试,其中10个化合物表现出很强的肿瘤细胞毒活性,其IC50值在10μM以内。化合物A2*,A4*-7对人肺癌细胞A549的IC50值约为5μM。进一步活性机制研究表明化合物A2*和A6能够诱导PARP蛋白的切割,且与RXRα的结合常数KD值分别为13.8μM和12.9μM。当人肺癌细胞A549细胞中的RXRα被干扰掉以后,抑制了化合物A2*和A6对人肺癌细胞A549的促凋亡作用,这提示RXRα是化合物A2*和A6诱导肿瘤细胞凋亡的关键因素。从深海真菌Penicilliumallii-sativi MCCC 3A00580中分离并鉴定了 103个化合物（B1-B103）,包括23个杂萜,15个生物碱,24个聚酮,18个甾体及23个其他类化合物。其中化合物B1-B9为新的Andrastone类杂萜,B15-B20为新的倍半萜-聚酮类杂萜,B24-B29为新的生物碱,B39-B42和B45-B57为新的聚酮,B63为新的甾体。对这103个化合物均进行了 RXRα双报告基因检测和细胞毒活性测试,双报告结果表明化合物B10、B13、B16*、B17、B37、B40*、B58、B69、B79、B101在10μM浓度下,可以抑制由9-cis-RA激活的RXRα转录活性。化合物B16*对肿瘤细胞具有一定的选择性,对Hela细胞的IC50值为33.56μM。B20*对HepG2的IC50值为20.75μM,B22对MDA-MB-231肿瘤细胞的IC50值为11.08μM。B40*对Hela细胞的IC50值为41.55μM。进一步的研究机制研究表明化合物B16*诱导Hela肿瘤细胞凋亡与外源性的线粒体途径相关,并且它还能够通过抑制mTOR信号通路和对细胞周期中G0-G1期阻滞来抑制Hela肿瘤细胞的增殖;化合物B22诱导MDA-MB231肿瘤细胞凋亡与外源性的线粒体途径和受体死亡途径相关;化合物B40*可以通过抑制mTOR和MAPK信号通路来抑制Hela肿瘤细胞的增殖以及对PARP蛋白切割来诱导肿瘤细胞凋亡,进一步的Biacore实验表明,化合物B40*与能够与RXRα蛋白结合（KD=7.5μM）,其结合模式为快速结合快速解离。RXRα干扰实验提示RXRα是化合物B40*诱导肿瘤细胞凋亡的关键因素。从这两株真菌中共分离得到135个单体化合物（A1*-A32,B1-B103）,其中37个甾体化合物（A1*-A19,B63-B80）,28个萜类（A20-A24,B1-B23）,19个生物碱（A25-A28,B24-B38）,28个聚酮（A29-A32,B39-B62）,23其他类（B81-B103）。总共分离得到44个新的化合物,其中包括一个结构新颖的倍半萜苯并噻唑的新骨架化合物B17*和5个新的倍半萜聚酮新化合物（B15*,B16*,B18-B20）,9个结构新颖的andrastin类杂萜（B1*-B9*）,一个6/6/6环生物碱新骨架化合物B24*,5个新的生物碱（B24*-B29*）,17个新的聚酮（B39*-B42*,B45*-B57*）以及6个新的甾体（A1*-A5*,B63*）。同时,有活性的化合物19个,值得继续深入研究发挥抗肿瘤机制的化合物5个。