抗肿瘤物质筛选模型的建立及其应用

• 作 者: 王琴
• 机 构: 北京师范大学
• 出 处: 北京师范大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 抗肿瘤药物 筛选模型 生防菌 菌种鉴定 分子生物学

恶性肿瘤是当前危害人类身体健康的重要疾病之一,WHO统计显示全球每年新增700万肿瘤患者,由于癌症死亡达600万人,占总死亡人数的12％,在我国肿瘤是危害生命的第二大杀手。传统的抗肿瘤药物筛选模型缺乏特异性,筛选过程复杂,有的需要用同位素,不容易操作。而近年来针对与肿瘤细胞发生有关的蛋白激酶和蛋白磷酸酯酶进行的筛选距离实际应用还有一定距离,其特异性和灵敏性也不是很高,因此,建立新的快速而灵敏的筛选方法,筛选出对肿瘤细胞具有特异性的抗肿瘤药物具有非常重要的实际意义。　　
本研究利用几种已知的抗肿瘤药物及实验室菌种建立了一种新的、简便、快速的抗肿瘤药物筛选模型,筛选出4株可产抗肿瘤物质的菌株,用细胞实验初步验证此模型的可行性,然后对菌株进行了菌种鉴定、活性物质性质分析以及鉴定。本研究所得结果如下:　　
(1)模型的建立:使用已知抗肿瘤药物筛选出3株可作为药物筛选模型的指示菌:Bacillus subtilis,Bacillus thuringiensis,Y,其中Y为实验室筛选出的生防菌菌株。此种药物筛选模型快速、简便和准确,可实现高通量筛选,特别适合从复杂的各类微生物的代谢产物中筛选抗肿瘤药物,也适合从单一化合物中筛选抗肿瘤药物。　　
(2)模型的验证及应用:利用指示菌经过初筛、复筛在所取的土壤样品中筛选出5株可能产抗肿瘤活性物质的菌株；对筛选出的5株菌通过菌落形态和分子生物学(16S rDNA区段分析)的菌种鉴定,得知WQ-12与Q-13为同一菌株,这4株菌株均与枯草芽孢杆菌的亲缘关系最近。用4株菌株发酵液对Hela细胞、PC-12细胞、HepG2细胞、NIH3T3细胞的MTT实验及细胞形态观察验证模型,结果显示都有明显的抑制或杀死细胞作用,由此说明建立的抗肿瘤药物筛选模型是可行的。　　
(3)活性物质的稳定性及定性分析:通过对发酵液不同温度处理、不同pH处理以及表面活性的测定,得知此4株枯草芽孢杆菌产生的活性物质有一定的温度稳定性以及pH耐受性,并且在一定程度上能够降低原始培养基的表面张力,说明活性物质具有表面活性。根据菌株进化地位的确定、活性物质的性质研究并参照文献,初步推测这4种枯草芽孢杆菌产生的抗肿瘤活性物质为脂肽。将活性物质按照脂肽的方法粗提后做TLC,计算Rf值,并根据生物显影法用未染色的TLC硅胶板做抑菌实验,结果显示脂肽Rf值斑点处出现抑菌圈。根据温度稳定性以及pH耐受性、表面活性、紫外光谱扫描、红外光谱分析结果推测发酵液中的活性物质成分为Surfactin。