论文部分内容阅读
欧蓍草(Achillea millefolium L.,又名西洋蓍草),为菊科蓍草属多年生草本植物,相传是我国古代伏羲氏用来画八卦的“神草”。蓍草属植物共包括100多种,在我国分布广泛,东北、内蒙、新疆等地多见,是一类耐寒耐荫且对土壤要求不严的植物。欧蓍草味辛、苦,性寒,民间多用其作消炎、镇痛、解痉剂,在传统和现代临床用药中常用于治疗发烧,咳嗽,支气管炎,哮喘,皮肤炎症和肝病,也可作调味品和防腐剂。本研究首次以从菊科植物欧蓍草的头状花序中分离纯化的21种倍半萜内酯化合物为对象,检测了它们对五种人肺肿瘤细胞增殖的作用,筛选出四种可明显抑制人肺肿瘤细胞增殖的化合物,并对化合物Millifolide C抗肿瘤的作用机制进行了初步探讨,以期为开发抗癌活性强、毒副作用低的新型抗肿瘤药物奠定实验和理论基础。第一部分欧蓍草中21种倍半萜内酯化合物对人肺肿瘤细胞增殖活性的抑制作用目的:观察欧蓍草花中分离纯化得到的21种倍半萜内酯化合物(1)Millifolide C、(2)isololiolide、(3)6-epiloliolide、(4)artemina、(5)achillininB、(6)achillinin C、(7)1,3-dihydroxy-7,11H-germacra-4Z,10(14)-dien-12,6-olide、(8)1-hydroxy-2R,3R-isopyliden-hex-5-en-4-one、(9)iso-secotanapartholide、(10)arteludooicinolide A、(11)3-acetyl-iso-secotana-partholide、(12)3-methoxy-anapartholide、(13)secotanapartholide A、(14)secotanapartholide B、(15)5-epi-seco-tanapartholide、(16)4-dehydroxy-1,10-epoxy-Achillinin A、(17)4-dehydroxy-Achillinin A、(18)Achillinin A、(19)2,3-dihydroxy-Achillinin A、(20)Millifolide A、(21)Millifolide B对五种人肺肿瘤细胞增殖的作用,以筛选出具有明显抑制肺肿瘤细胞增殖活性的化合物。方法:采用4-甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测21种倍半萜内酯化合物对五种人肺肿瘤细胞增殖的作用,筛选出具有明显抗人肺肿瘤细胞增殖作用的倍半萜内酯化合物,并对药物的浓度-效应曲线以Hill数学模型拟合,计算药物的IC50值。结果:(1)10μmol/L顺铂作用于两种人小细胞肺癌细胞(QG-90和PC-6细胞)后,对QG-90和PC-6细胞显示非常强的增殖抑制活性,增殖抑制率分别为82.33%和75.29%;10μmol/L的21种倍半萜内酯化合物处理QG-90和PC-6细胞后,化合物1、16、20、21均显示出强于顺铂的细胞增殖抑制活性;(2)10μmol/L顺铂作用于三种人非小细胞肺癌细胞(A549、RERF-LC-kj和QG-56细胞)后,对A549、RERF-LC-kj和QG-56细胞的增殖抑制率分别为71.02%、44.66%和39.54%,10μmol/L的21种倍半萜内酯化合物处理A549、RERF-LC-kj和QG-56细胞后,化合物1、16、20和21显示出与顺铂相似或强于顺铂的细胞增殖抑制活性;(3)化合物2~15和17、18、19对五种实验用人肺肿瘤细胞的增殖无明显抑制活性(P>0.05);(4)通过肿瘤细胞增殖生存率对化合物1、16、20、21浓度的对数回归方程,得到四种化合物对五种人肺肿瘤细胞(QG-90、PC-6、A549、RERF-LC-kj和QG-56细胞)增殖的半数抑制浓度(IC50),除化合物20、21对A549细胞的IC50大于10μmol/L外,四种化合物对五种人肺肿瘤细胞的IC50均在10μmol/L以下,其中,化合物1和16对QG-90细胞的IC50分别为0.12和0.59μmol/L,化合物1对QG-56细胞的IC50为0.91μmol/L,化合物21对PC-6细胞的IC50为0.19μmol/L。结论:从欧蓍草的花中分离提取的4种倍半萜内酯化合物1、16、20和21对人肺肿瘤细胞的增殖具有明显的抑制活性;愈创木型倍半萜内酯化合物抗肿瘤活性与其含有的三元含氧环密切相关,三元含氧环数量增加,倍半萜内酯化合物的抗肿瘤活性显著增加。第二部分欧蓍草中倍半萜内酯化合物Millifolide C抑制人肺肿瘤细胞增殖作用的机制目的:大量报道发现中草药中很多成分具有显著的抗肿瘤活性,并且这些成分多是通过诱导细胞凋亡发挥作用。第一部分实验从欧蓍草的花中筛选出了四种对人肺肿瘤细胞具有明显增殖抑制作用的倍半萜内酯化合物。本部分实验将对其机制进行研究,以明确上述化合物是否通过诱导细胞凋亡而发挥其抗肿瘤细胞增殖活性。方法:(1)荧光素酶报告基因检测系统检测凋亡信号通路的相关报告基因pG13-Luc、p21-Luc、Bax-Luc、hNoxa-Luc与细胞内其他信号通路的相关报告基因SRE-Luc、IgK-Luc、NFAT-Luc和CRE-Luc的表达;(2)流式细胞术检测10μmol/L的欧蓍草倍半萜内酯化合物Millifolide C作用A549细胞24h后细胞的凋亡;(3)Western blot检测欧蓍草倍半萜内酯化合物Millifolide C作用A549细胞后p53、Bax及Caspase-3的变化;(4)MTT法检测半胱天冬酶抑制剂对Millifolide C抑制人肺癌细胞A549增殖的翻转作用。结果:(1)10μmol/L的四种蓍草倍半萜内酯化合物1、16、20、21处理A549细胞,观察其对A549细胞报告基因表达的影响。结果显示,化合物1可明显诱导A549细胞内p53依赖的凋亡信号通路的相关报告基因pG13-Luc、p21-Luc、Bax-Luc、hNoxa-Luc的表达,而对其他信号通路的相关报告基因SRE-Luc、IgK-Luc、NFAT-Luc和CRE-Luc不显示诱导活性,而另外三种化合物,除化合物21对pG13-Luc有明显的诱导作用外,对其他报告基因均不显示诱导作用。(2)Millifolide C对A549细胞凋亡的影响:10μmol/L的Millifolide C处理A549细胞24h后,A549细胞凋亡率为(25.0±3.7)%,与空白对照组(5.8±0.3)%比较,具有显著性差异(P<0.05),提示Millifolide C对A549细胞的凋亡有促进作用。(3)Millifolide C对A549细胞内p53蛋白、Bax蛋白和Caspase-3蛋白的上调作用:10μmol/L的顺铂和Millifolide C作用A549细胞后,均可明显上调细胞内的p53、Bax和Caspase-3表达。(4)半胱天冬酶抑制剂对MillifolideC抑制细胞增殖的翻转作用:0.1、1、10μmol/L的顺铂和Millifolide C处理A549细胞,其细胞生存率分别为95.10%、73.66%、28.27%和70.82%、29.87%、3.64%;20μmol/L的半胱天冬酶抑制剂与顺铂和Millifolide C共同处理A549细胞后,其细胞生存率明显上升,分别为100.00%、80.90%、56.34%和84.79%、49.67%、17.05%,半胱天冬酶抑制剂能显著翻转Millifolide C对A549细胞的抑制作用。结论:欧蓍草倍半萜内酯化合物Millifolide C对人肺肿瘤细胞A549细胞有明显的诱导凋亡活性;Millifolide C可通过上调A549细胞p53蛋白继而上调Bax和Caspase-3蛋白表达,这可能为蓍草倍半萜内酯化合物Millifolide C引起A549细胞凋亡的机制之一;半胱天冬酶抑制剂能够翻转Millifolide C对A549细胞增殖的抑制作用。