积雪草酸(Asiatic Acid,AA)是积雪草中含量较高的一种乌苏烷型的五环三萜酸,可以从积雪草苷中水解得到。除了传统的用于修复皮肤损伤以外,积雪草酸在抗肿瘤、抗炎、护肝及抗肝肺纤维化、抗抑郁等方面具有显著活性。对其进行结构改造提高生物活性已被人们广泛关注。本研究从积雪草中分离纯化得到积雪草酸,并对其进行结构改造获得一系列衍生物,进一步对衍生物进行抗肿瘤活性和抑制血管形成活性评价,并且对所获得有效化合物的作用机制进行了深入研究。此外,对筛选后化合物在斑马鱼体内的吸收、代谢和毒性进行了评价,为揭示药物作用机制提供了依据。首先,从积雪草中分离纯化出积雪草酸,建立高效液相色谱法测定积雪草酸的含量,证明该方法准确,重复性好。接着对积雪草酸的28位进行氨基酸修饰,得到一系列衍生物,并用七种不同的肿瘤细胞对其抗肿瘤活性进行筛选,此外,应用具有荧光标记的转基因斑马鱼对合成的衍生物进行血管抑制活性的筛选,最后结果显示,2位、3位以及23位被乙酰基修饰同时28位被氨基酸甲酯修饰的化合物活性显著高于只有28位氨基酸取代的化合物,并从活性较高的一系列中筛选出活性最高一个 N-(2α,3β,23-Acetoxyurs-12-en-28-oyl)-L-proline Methyl Ester(AA-PMe)。其次,利用胃癌细胞考察AA-PMe的体外抗肿瘤活性及其机制。结果发现,AA-PMe能够有效地抑制肿瘤细胞增殖、诱导凋亡、使细胞周期阻滞在G1-S期,抑制胃癌细胞的迁移和侵袭,且对正常细胞几乎无毒性。此外,AA-PMe能抑制STAT3的持续表达,当阻断JAK2的表达后,AA-PMe对STAT3持续表达的抑制作用消失。还发现AA-PMe能调节STAT3下游的因子,包括Bcl-2、cyclin D1、c-Myc、Bax、MMP-2以及MMP-9,当干扰STAT3表达后,发现AA-PMe对肿瘤细胞周期、凋亡、迁移和侵袭的作用以及对STAT3下游相关基因的调节作用会消失,这说明STAT3参与了 AA-PMe的抗肿瘤作用,推测AA-PMe可能是一种STAT3抑制剂,在胃癌的防预和治疗中有很大潜力。第三,考查了 AA-PMe在斑马鱼胚胎和人脐静脉内皮细胞中的抗血管形成作用,结果发现AA-PMe能够扰乱斑马鱼胚胎发育过程中节间血管、肠下血管以及背主动脉血管的形成,AA-PMe能够呈浓度依赖地抑制HUVEC细胞的增殖、迁移和管状形成,而且AA-PMe对体内和体外血管形成的抑制作用都显著强于AA,分子机制研究发现,AA-PMe通过抑制VEGF激活的VEGFR2磷酸化来抑制血管形成,同时还能影响VEGFR2调节的下游激酶的磷酸化,如ERK1/2、AKT。由此说明AA-PMe具有潜在的VEGFR2激酶抑制作用,能够通过调节VEGFR2来抑制血管形成,是一个很有潜力的抗肿瘤血管形成药物。第四,在细胞和斑马鱼模型中对药物进行了吸收、代谢和毒性的研究,经HPLC条件优化后,建立了准确度高,重现性好的AA-PMe在细胞和斑马鱼模型中的含量测定方法,结果显示细胞和斑马鱼对AA-PMe的吸收在低浓度时呈时间依赖性,当浓度增高至一定程度后胞内含量趋于稳定;AA对斑马鱼的毒性高于AA-PMe;AA-PMe浓度高于25μM时对斑马鱼表现出急性致死毒性;而AA浓度低于10μM,AA-PMe浓度低于25μM时表现出慢性亚致死毒性,出现抑制胚胎自主运动、孵化率、心包积水、出血以及卵黄囊肿胀等畸形特征,同时可以用这些指标来评价AA-PMe的毒性效应。AA-PMe的药代动力学研究为揭示药物作用机制提供了理论依据。总之,本研究从植物提取、化学合成、药理活性以及药代动力学等几个方面对积雪草酸及其衍生物进行了深入的研究和学习,对于今后积雪草酸的结构改造及衍生物的活性评价的研究具有指导意义。