【摘 要】
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研究目的:鱼藤素是从鱼藤植物提取的黄酮类化合物,其通过抑制细胞侵袭,迁移,细胞周期阻滞,抗血管生成等机制而发挥广谱的抗肿瘤活性。课题组前期发现鱼藤素影响斑马鱼胚胎的生长发育,导致神经毒性。鱼藤素的干预导致细胞氧化应激水平的剧增,导致线粒体功能的损伤。鱼藤素作为泛醌氧化还原酶复合物Ⅰ抑制剂,对神经元、心脏及肺产生的损害阻碍鱼藤素的应用。为探究和改善鱼藤素造成的毒性损伤,课题组基于鱼藤素的结构合成出大
【基金项目】
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广东省自然科学基金（S2013020014862）；
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研究目的:鱼藤素是从鱼藤植物提取的黄酮类化合物,其通过抑制细胞侵袭,迁移,细胞周期阻滞,抗血管生成等机制而发挥广谱的抗肿瘤活性。课题组前期发现鱼藤素影响斑马鱼胚胎的生长发育,导致神经毒性。鱼藤素的干预导致细胞氧化应激水平的剧增,导致线粒体功能的损伤。鱼藤素作为泛醌氧化还原酶复合物Ⅰ抑制剂,对神经元、心脏及肺产生的损害阻碍鱼藤素的应用。为探究和改善鱼藤素造成的毒性损伤,课题组基于鱼藤素的结构合成出大量的衍生物,并从中筛选出具有良好抗肿瘤活性的7-OH取代鱼藤素衍生物。本研究主要验证两种化合物的抗肿瘤活性,对比其导致的线粒体损伤和凋亡程度,探究7-OH取代鱼藤素衍生物能否达到减毒的效果。研究内容1.验证鱼藤素及7-OH取代鱼藤素衍生物的抗肿瘤活性,并观察两种化合物对五种正常细胞的增殖抑制作用,筛选出反应最明显的两种细胞。2.通过透射电镜,荧光倒置显微镜,流式细胞术和蛋白印迹法等方法,观察两种化合物对PC-12细胞和16HBE细胞的凋亡损伤情况,研究相关凋亡因子Bcl-2、Bax和细胞色素C的调控作用。3.探究两种化合物导致细胞线粒体毒性损伤的潜在机制,包括对细胞线粒体膜电位、清除自由基的能力、三磷酸腺苷水平和线粒体拷贝数的影响。4.研究两种化合物对AMPK/PGC1-α通路中相关蛋白的调控作用,寻找鱼藤素致毒性作用机制,以及观察优化后的7-OH取代鱼藤素衍生物是否改善其造成的线粒体损伤。研究结果:1.两种化合物以时间-浓度依赖对H1299细胞及MCF-7细胞的增殖产生抑制作用,发现7-OH取代鱼藤素衍生物的抗肿瘤活性比鱼藤素小（P<0.05）。同时观察到鱼藤素及7-OH取代鱼藤素衍生物对五种正常细胞系（PC-12,16HBE,LO2,HEK293T,HUVEC）的增殖有着不同程度的抑制作用,对比得出两种化合物对PC-12细胞和16HBE细胞的毒性作用最强,同时7-OH取代鱼藤素衍生物对两种细胞的毒性作用较鱼藤素更小（P<0.05）。2.两种化合物在一定程度下对细胞中的细胞核和线粒体均有明显的损伤。随着药物浓度的增加,细胞核出现明显的凋亡,线粒体绿色荧光逐渐下降,线粒体活性明显下降。同时观察到细胞核出现异染色体聚集,线粒体出现肿胀以及嵴的丢失。定量检测两种化合物对PC-12及16HBE细胞的诱导凋亡作用后,结果表明药物浓度与细胞凋亡率呈正相关。这两种化合物对细胞的损伤,造成细胞凋亡,可能与细胞色素C的外溢,促凋亡因子Bax的激活,抗凋亡因子Bcl-2的抑制相关。值得注意的是,7-OH取代鱼藤素衍生物对细胞凋亡的程度较鱼藤素更小（P<0.05）。3.两种化合物在不同程度上对PC-12及16HBE细胞都有损伤,其中包括使线粒体的膜电位显著降低,降低SOD酶和GPx酶的抗氧化活力,减少三磷酸腺苷ATP的产生,同时降低线粒体mtDNA拷贝数,对线粒体造成明显损伤。但7-OH取代鱼藤素衍生物致线粒体损伤的程度较鱼藤素更小（P<0.05）。4.两种化合物可下调PC-12细胞、16HBE细胞中磷酸化的AMPK,同时减少其下游CREB、PGC1-α、Nrf1、Nrf2、TFAM的蛋白表达量。但7-OH取代鱼藤素衍生物下调相关蛋白的幅度较鱼藤素更小（P<0.05）。
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