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花青素(anthocyanin)属于类黄酮,是植物中的一种水溶性天然色素,在蔬菜中分布极广,已有研究报道它能抑制癌症。本研究通过测定几种常见蔬菜中总花青素含量,发现紫甘蓝为总花青素含量最高的,并且测定了紫甘蓝不同部位花青素含量。而紫甘蓝中主要的花青素成分是矢车菊-3-O-葡萄糖苷(Cy-3-glu)。所以本研究利用人三阴性乳腺癌(TNBC)和小鼠黑色素瘤为模型,通过体外体内评价了紫甘蓝中花青素和Cy-3-glu对人TNBC和小鼠黑色素瘤的作用。TNBC是指雌激素受体(ER),孕激素受体(PR),人表皮生长因子受体(HER-2)表达均为阴性的乳腺癌,约占乳腺癌的10-15%,具有远处转移风险大,愈后差等特点。黑色素瘤是一种皮肤癌症,起源于皮肤中的黑素细胞,这两种癌症目前都没有良好的靶向治疗方法。本实验通过单因素实验考察不同浸提条件对花青素提取效果的影响,选取几种常见蔬菜用pH差示法测定其总花青素含量,发现花青素的含量与蔬菜的颜色密切相关：紫色蔬菜比红色蔬菜花青素含量高,红色蔬菜比黄色蔬菜花青素含量高。所测定的紫色蔬菜中以紫甘蓝花青素含量最高。而且同一棵紫甘蓝不同部位花青素含量也不同,由外向内呈递减趋势。本研究发现紫甘蓝花青素主要成分Cy-3-glu能特异的抑制雌激素受体的变体(ERa36)和表皮生长因子受体(EGFR)共表达的人TNBC细胞系(MDA-MB-231, MDA-MB-436和BT20)生长,并促进其凋亡,而对非TNBC细胞(MCF-7,SK-BR-3)和正常乳腺上皮细胞(MCF-10A)没有明显作用。进一步研究发现Cy-3-glu能直接与NBC细胞膜上的ERα36的配体结合域(LBD)结合抑制其下游EGFR/AKT信号通路并促进EGFR蛋白酶体降解。激活肿瘤坏死因子(TNF-α)诱导激活cleaved-caspase-8/3级联凋亡通路,最终不经过线粒体途径使细胞凋亡。同时,通过给裸鼠肿瘤模型饲喂主要花青素成分为Cy-3-glu的紫甘蓝提取物饲料,进一步在小鼠体内验证体外结果,发现紫甘蓝提取物饲料能显著抑制肿瘤细胞生长,这与体外结果一致。另外,32例TNBC病人的免疫组化结果表明TNBC病人ERa36(75.00%)与EGFR(68.75%)都高表达,且二者表达有相关性(r=0.536),暗示Cy-3-glu在临床治疗ERα36与EGFR共阳性的TNBC病人潜在的作用。对于黑色素瘤来说,我们发现Cy-3-glu也能促进小鼠黑色素瘤细胞系(B16-F10)凋亡。进一步研究发现Cy-3-glu是通过靶向重组酶RAD51使B16-F10细胞周期停滞在G2/M期,破坏同源重组,从而导致细胞凋亡。另外,通过给C57小鼠肿瘤模型饲喂主要花青素成分为Cy-3-glu的紫甘蓝提取物饲料,进一步在小鼠体内验证体外结果,发现紫甘蓝提取物饲料能显著抑制肿瘤细胞生长,这与体外结果一致。综上所述,我们发现紫甘蓝中花青素Cy-3-glu通过不同机理抑制癌细胞生长,促进其凋亡。因此我们提出紫甘蓝等富含Cy-3-glu的果蔬将有望成为临床治疗或辅助治疗TNBC和黑色素瘤的潜在食疗产品。