竹黄(Shiraia bambusicola)为一种特异性寄生在某些种类竹子上的真菌,其子座是我国民间一种重要的中药材。竹红菌素是竹黄主要活性成分之一,是一类由我国学者首先发现的、从竹黄子座中提取得到的天然苝醌类色素。近年来,随着对竹红菌素抗癌等药理活性研究的不断深入,竹黄显示出巨大的开发前景,越来受到研究者们的重视。目前,竹黄和竹红菌素的来源仍然是野生竹黄资源,而野生自然资源有限,受分布地域、季节及寄主等多种因子的严格限制。为了给将来人工条件下的竹红菌素生产提供菌种资源,分离筛选出适合生产竹红菌素的菌株十分必要。本研究采用PDA等多种菌种分离培养基、使用组织分离法结合苝醌类颜色反应,从竹黄子实体分离得到一株产苝醌类色素的菌株,命名为S-4201。利用制备型反相高效液相色谱法对色素粗提物进行分离,与从子实体中提取得到的竹红菌素标准品比对,证实菌株S-4201所产色素的主要成分是竹红菌甲素(Hypocrellin A, HA)。使用通用引物ITS5/ITS4进行PCR扩增得到的ITS rDNA全长为533 bp,对共13个序列进行比对,比对后的位点数为508 bp,其中变异位点143个(28.15%),保守位点365个(71.85%)。rDNA的聚类分析结果证明,S-4201菌株与GenBank中的竹黄(Shiraiabambusicola)亲缘关系很近,综合该菌株能够产竹红菌素这一生理特征,以及菌落和显微结构形态,将其列为竹黄属(Shiraia)。光动力疗法(Photodynamic therapy,PDT)是全身或局部施用光敏剂、并使用一定波长的可见光源照射,来清除癌细胞或非癌细胞的治疗方法。目前,研究者对于竹红菌素诱导细胞死亡的方式仍存在着争议,为了竹红菌素在抗癌药物领域的开发和利用,我们又在分子水平上对其抗癌机制进一步了深入研究。本文使用从子实体中提取获得的HA,对其介导的光动力处理对人肺腺癌细胞A549的毒性和诱导产生的细胞凋亡进行了评价,并使用了同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ) 2D-LC-MS/MS的时间定量蛋白质组学方法来辅助研究细胞毒性的分子机制,以探索HA光动力诱导细胞死亡的潜在作用位点。Caspase抑制剂被用来进一步阐明在PDT处理后A549细胞的凋亡分子通路。最后,对下游的凋亡相关蛋白也进行了评估。本研究通过发现细胞皱缩、细胞膜磷脂酰丝氨酸外翻、DNA片段化、线粒体结构和功能的破坏,证明HA光动力诱导了细胞凋亡,且该过程由细胞内升高的活性氧自由基(Reactive oxygen species, ROS)水平引发。将从PDT处理后的细胞中收集到的蛋白与未处理组相比,鉴定发现了与凋亡通路相关的五个差异表达的蛋白质。进一步研究发现,广泛caspase抑制剂和caspase-9抑制剂能显着抑制凋亡。线粒体破坏、细胞色素C的释放和caspase-3,-9,-7激活说明线粒体在HA光动力诱导的A549细胞凋亡中扮演着重要角色。竹红菌素的水溶性差,静脉注射进入血液后容易造成聚集,会使正常给药过程复杂化,影响药物的生物分布,使光动力疗法的效率下降。竹红菌素的低水溶性将限制它在临床PDT中的应用,而化学修饰的竹红菌素往往暗毒性较高或者单线态氧产率低,因此使用合适的制剂技术来改善竹红菌素水溶性成为了研究热点。本研究中以水包油(O/W)乳液溶剂蒸发法,将HA包封入聚乳酸羟基乙酸(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA)制备获得了粒径在20～200 nm之间、表面电荷为-5.8 mV的水分散纳米颗粒。通过X射线衍射光谱、红外光谱分析和差示热分析,印证了 HA被成功的包合进入PLGA中。光漂白实验证明PLGA的包裹使HA光稳定性增加。体外实验证明该纳米粒不仅能被A549细胞摄取并积累在细胞质中,而且保持了高光毒性,并且同样可以诱导A549细胞凋亡,进一步实验表明,这种光毒性与ROS水平有关。