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我们课题组前期经过设计并通过Willimison醚化和Claisen–Schmid缩合反应合成了一系列查尔酮衍生物。通过初步的活性筛选发现编号为 S17的化合物在胃癌细胞中具有较好的生物活性,本文对化合物 S17对胃癌细胞的抗肿瘤作用机制进行了深入研究,主要研究结果如下: 1.在体外研究中发现S17可以有效抑制胃癌细胞MGC803,HGC27和SGC7901的增殖,其中对MGC803细胞生长抑制作用最为显著,而对人正常胃上皮细胞GES1无明显毒性,证明该化合物具有一定的选择性。 2.我们用FITC-Annexin V/PI细胞凋亡双染试剂盒来检测10μM S17作用于胃癌细胞 MGC803不同时间段后,用流式细胞术分析对 MGC803细胞的凋亡情况,发现S17能显著诱导MGC803细胞的凋亡,且细胞凋亡率随S17作用时间增加而明显升高。DAPI染色观察细胞形态变化,发现化合物S17作用于MGC803细胞后,出现细胞核变小,染色质固缩,染色加深的现象,而未处理 S17的对照组细胞没有出现这种现象。以上结果说明S17可以诱导MGC803细胞凋亡。 3.线粒体凋亡途径是细胞凋亡的主要途径之一,这条途径主要由Bcl-2家族的促凋亡和抗凋亡蛋白调控,也称内源性细胞凋亡途径。线粒体外膜通透性增加,死亡诱导因子细胞色素 C从线粒体释放到细胞质是线粒体凋亡途径的关键环节,而这一环节主要由Bcl-2家族的促凋亡蛋白调控。释放到细胞质中的细胞色素C可以引起下游Caspases活化的级联反应,进而诱导细胞凋亡。因此我们检测了Bcl-2家族蛋白的表达和Caspases家族蛋白的活化。经过JC-1荧光探针染色检测线粒体膜电位和Western blot实验,我们发现S17诱导了Bcl-2和IAP家族蛋白变化,线粒体膜电位下降及Caspase-9/3的活化。Caspases全酶抑制剂Z-VAD有效逆转了S17诱导的肿瘤细胞凋亡。证明S17激活了线粒体介导的内部凋亡通路。亡,从而抑制坏死引起的细胞毒性。死亡受体5(DR5)因与其他TNF受体超家族成员同源,又被称为 TRAIL受体-2或者 TRICK2,同样在外源性凋亡信号途径中起到非常重要的作用。所以我们检测了S17对MGC803细胞中死亡受体DR4和DR5蛋白表达的影响。结果发现,S17可使DR5表达明显增加,但对DR4表达量基本无影响。这些结果表明,S17可能激活了死亡受体5介导的外源性凋亡通路。 5.很多研究表明,ROS具有抗肿瘤作用,诱导ROS产生是很多天然药物选择性杀伤癌细胞的主要原因。因为高水平 ROS可以通过氧化或硝化包括RNA,DNA,脂肪和蛋白在内的大分子,从而引起细胞损伤。还有文献报导,细胞内ROS的产生还与多种肿瘤细胞凋亡相关。通过流式细胞仪,我们检测了细胞内 ROS水平。研究发现,S17可以使肿瘤细胞内部的活性氧水平显著升高。外源性的抗氧化剂NAC可以完全阻断S17诱导的ROS水平升高,细胞的凋亡,Bcl-2家族蛋白表达的变化,Caspase的活化以及线粒体膜电位下降。结果说明,引起活性氧水平升高是S17引起细胞凋亡的主要作用机制。 6.裸鼠移植瘤体内实验研究显示,在不应影响裸鼠体重的情况下,S17可以抑制MGC803细胞移植瘤的生长,明显减小移植瘤体积和重量。表明化合物S17抗肿瘤效果较好,毒副作用小,有着很好的临床应用前景。 综上所述,本论文证明了查尔酮衍生物 S17可以抑制胃癌细胞的增殖,而对人正常胃上皮细胞没有明显的毒性,且体内抗肿瘤效果确切;并揭示了 S17通过引起 ROS水平升高和激活一系列细胞凋亡途径引起细胞死亡的作用机制,为开发新药提供了重要的研究依据。