研究背景:表观遗传学(epigenetics)是指在不涉及基因或者是蛋白质表达的DNA序列改变的情况下,基因或者是蛋白质的功能产生变化,并且产生可以遗传的表型,是遗传学的又一分支学科。表观遗传学是经典遗传学的进一步补充和完善,它主要涉及了何时何地以及用何种方式和方法去应用遗传信息这一重要的概念。根据现代的遗传学理论我们都知道基因组包含了两种类型的遗传信息,分别是:DNA序列遗传信息及表观遗传学遗传信息。人体正常功能的实现以及保持是这两种信息相互作用,相互制约,相互平衡的结果。因此,这两种因素的任意一种表达失衡,都有导致疾病发生可能性。所以,表观遗传学的研究内容是生命科学领域中的一个新的又普遍存在同时也是其重要的一部分,现在的研究结果表明表观遗传学不仅对基因的表达、调控与遗传具有重要的作用,而且在肿瘤,衰老,炎症,再生医学,血管新生学,免疫等疾病的发生发展中起着及其重要的作用。组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitor,HDACi),简称为HDACis,它的主要作用是能够通过干扰组蛋白去乙酰化酶的功能,从而增加胞内组蛋白的乙酰化程度,提高p21等基因的表达水平,从而抑制肿瘤细胞的增殖,诱导细胞分化和(或)凋亡。现在对于肿瘤的靶向治疗的热点主要集中在组蛋白去乙酰化酶抑制剂的开发与应用,这一靶向治疗剂对肿瘤细胞迁移、侵袭、转移的抑制作用以及抗肿瘤血管新生的作用也得到了证实。与此同时,现当代的研究也表明HDACis对于许多可能由于表观遗传学改变诱发的疾病都具有一定的预防和治疗作用。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种进行性神经退行性疾病,是老年痴呆最常见的一种类型的疾病。β淀粉样蛋白(beta-amyloid peptide,Aβ)沉积的神经毒性学说以及脑老化是阿尔茨海默病发病的两个最为重要的假说。而Aβ是β淀粉样前体蛋白(β-APP)的水解产物。本课题组在前期的研究结果表明现在已经获得批准的对肿瘤的治疗有一定作用的HDAC1抑制剂对APP的代谢有一定的作用,由此我们推测在表观遗传学的基础上HDAC1抑制剂对老年痴呆可能有一定的治疗作用。可能成为治疗阿尔茨海默病的另一种靶向性药物。同时发现和探寻中药中具有HDAC1抑制作用的单体对于肿瘤以及由于表观遗传改变诱发的疾病的治疗具有重要的作用。目的:通过对南药中的几种有效单体巴戟甲素,原儿茶酸,广藿香醇,槲皮素,莪术醇等进行筛选,首先筛选出对肿瘤细胞具有抑制生长和促凋亡作用的单体;然后在验证其是否具有HDAC1抑制作用,最后在确定其对APP的代谢是否具有调节作用,以及作用情况。为今后探究HDAC1抑制剂治疗AD的作用原理打下一定的基础,以及发现中草药具有HDAC抑制作用的单体,扩大HDAC抑制剂的范围。方法:首先通过MTT的方法分别检验南药中的几种有效单体巴戟甲素,原儿茶酸,广藿香醇,槲皮素,莪术醇对N2a与SY5Y两株神经母细胞瘤细胞株的细胞活性进行筛选,确定它们分别对肿瘤细胞生长增殖具有抑制作用的单体的有效作用时间以及最佳作用浓度。然后用Western blot法首先检测其对Bax与Bcl-2表达的调控,确定其对肿瘤细胞凋亡的作用,确定确实对细胞凋亡具有作用之后,在紧接着验证是否具有HDAC1的抑制作用,最后依然用此方法验证其对APP代谢的影响。结果:在实验设定的药物作用时间和药物作用浓度梯度下,原儿茶酸表现出了促进肿瘤细胞生长的作用,广藿香醇虽然对两株细胞都表现出了一定的抑制细胞生长增殖的作用,但是在实验过程中发现广藿香醇挥发性比较大对后续实验的操作不太有利,巴戟甲素表现出了一定的抑制细胞存活率的作用,但是两株细胞的抑制作用不是很明显,抑制率比较低,莪术醇在低浓度的时对N2a细胞表现出了促进细胞存活率的作用,而在高浓度是则出现了抑制作用,但是对于SY5Y细胞则表现出了一定的抑制作用。槲皮素在实验设计的作用时间内,随着浓度的增加,对两株细胞都表现出了降低细胞存活率的作用,并且具有浓度依赖性,尤其是在16,32和64(mol/L)三个浓度抑制作用比较明显。在后续的实验中槲皮素也表现出了对HDAC1的抑制作用,以及下调APP表达的作用。结论:槲皮素是一种潜在的HDAC1抑制剂,对抑制肿瘤细胞生长,促凋亡具有较强的作用,而且其对APP的表达具有下调的作用,这表明它对AD可能具有一定的治疗作用,但是具体的作用机制和途径还不太明确,还需要进一步的研究和探索。