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目的:在肿瘤的治疗方面,化学疗法、手术治疗和放射疗法依然是常用的治疗手段。为了达到更好的治疗效果,近年来一些中药中的有效成分在抗肿瘤作用也受到了众多青睐。中药桔梗皂苷中的主要有效成分桔梗皂苷D除了镇咳祛痰、抗炎、抗氧化等药理活性外,对多种肿瘤细胞也具有抗肿瘤活性。然而,对其抗肿瘤研究范围仍不全面,并且作用机制也不明确。因此,还有许多问题需要解决。另外,就化学药物而言,研究者早已认为钌、铱金属配合物具有较好的抗肿瘤潜力。然而,并没有对配合物的抗肿瘤活性及其信号通路作出确切的定论。钌、铱金属配合物的抗肿瘤机制仍需要深入探究。方法:采用MTT法对桔梗皂苷D和钌、铱金属配合物的体外抗肿瘤活性进行筛选;利用细胞内吞、AO/EB染色法和流式细胞术对药物能否诱导细胞凋亡进行了定性定量分析;采用DCFH-DA、JC-1染色,借助荧光显微镜和流式细胞仪分别对药物作用后细胞内活性氧水平、线粒体膜电位变化进行定性定量检测;单细胞凝胶电泳检测了药物是否损伤了细胞DNA;AO染色法检测桔梗皂苷D是否引起细胞发生自噬;流式细胞术检测细胞周期是否在药物作用后受到阻滞;利用Transwell小室检测药物是否影响了细胞侵袭能力;Western blot免疫印迹法从分子水平来分析药物对细胞内凋亡相关蛋白表达水平的影响。结果:(1)MTT实验表明,桔梗皂苷D及合成的钌、铱金属配合物各自的抗肿瘤活性不同,对某种特定的肿瘤细胞表现出较强的抗肿瘤活性。(2)AO/EB染色法观察到了药物作用后肿瘤细胞呈现出的凋亡形态特征;流式细胞术定量检测了细胞凋亡水平,进一步确认了药物诱导细胞发生了凋亡;同时也检测出了细胞周期主要被阻滞在了G0/G1或G2/M期。(3)用DCFH-DA、JC-1分别检测细胞内活性氧水平和线粒体膜电位变化,在荧光显微镜下观察到药物作用后细胞内发出了明亮的绿色荧光,细胞内活性氧水平增加,线粒体膜电位下降;同时用流式细胞仪定量检测了细胞内荧光强度,结果与显微镜下观察的结果一致。(4)单细胞凝胶电泳实验说明了桔梗皂苷D损伤了PC-12细胞的DNA,引起了DNA片段化。AO染色检测细胞自噬表明桔梗皂苷D诱导PC-12细胞发生了自噬。(5)Transwell小室检测表明细胞侵袭能力受到了桔梗皂苷D及钌、铱金属配合物较好地抑制。(6)Western blot免疫印迹结果说明药物作用后细胞内Caspase 3、Bid和Bak蛋白表达出现了上调,同时Procaspase 7、Bcl-2和Bcl-x蛋白表达出现了下调,揭示了桔梗皂苷D及钌、铱金属配合物可能通过线粒体途径诱导细胞发生凋亡。综合分析,可以推断出桔梗皂苷D和新合成的钌、铱金属配合物可能是通过降低线粒体膜电位、下调Bcl-x和Bcl-2蛋白表达,进一步激活Caspase 3,来诱导细胞死亡,达到抗肿瘤的效果。