酸枣仁多酚抗大肠癌效应的活性成分鉴定及其分子机制
发布时间：2021-08-15 08:32
大肠癌（colorectal cancer,CRC）是一种常见的消化道类恶性疾病,其发病率和致死率呈逐年上升趋势,严重威胁人类健康。因此,研发有效防控CRC的功能分子及绿色药物一直是科学家们的聚焦热点。酸枣仁（Ziziphi Spinosae Semen,ZSS）是酸枣的干燥成熟种子,是使用悠久的药食同源传统中药,其中的活性成分,如:皂苷、黄酮及三萜烯酸类等具有显著的镇静、催眠及抗抑郁等药理活性。目前关于酸枣仁多酚化合物的研究主要集中在镇静催眠方面,鲜见其抗肿瘤活性的报道。植物多酚因其含有丰富的活性基团,其抗肿瘤活性被广泛报道,有潜力开发成为天然抗肿瘤药物。因此,本课题以酸枣仁为原料,采用酸消化法从中提取获得水溶性多酚类物质,命名为:ZSSP,并通过细胞水平和小鼠肿瘤模型评价了其抗CRC效应;同时通过色谱技术分离鉴定了ZSSP发挥抗CRC活性的主要成分,并初步探讨了其抗CRC的分子机制。其研究结果如下:（1）ZSSP在细胞水平能够发挥显著的抗CRC活性。MTT实验表明ZSSP对CRC细胞株HCT-116、HCT-8和HCT-8FU细胞的IC50值分别为128.91...
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
斯皮诺素及其衍生物[23]
第一章文献综述5丝氨酸生物合成途径的合成以及甘氨酸的转化（图1.2）。研究揭示，正常情况下，当膳食摄入蛋白质或丝氨酸不足时，机体主要依靠内源性甘氨酸的转化来实现补偿。图1.2：L-丝氨酸的来源[35]Figure1.2:SourceofL-serine[35]在绝大多数肿瘤细胞中，丝氨酸生物合成途径（Serinesynthesispathway,SSP）作为肿瘤细胞丝氨酸来源的主要方式[36]，其合成路径主要包括三个步骤：细胞糖酵解过程中的中间产物3-磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate，3-PG)通过三步酶促反应生成丝氨酸[37]。L-丝氨酸还可以进一步在丝氨酸羟甲基转移酶（serinehydroxymethyltransferase,SHMT，胞浆为SHMT1，线粒体为SHMT2）作用下脱甲基生成甘氨酸（glycine），同时提供一碳单位（图1.2）。该信号通路可以为肿瘤细胞增殖所需的蛋白质、核酸、脂肪酸和细胞膜等多种物质提供生物前体，满足肿瘤快速增殖的需要。3.2SSP在肿瘤代谢中扮演关键角色众所周知，葡萄糖和谷氨酰胺是肿瘤细胞赖以生存的两大重要能源物质。葡萄糖的有氧糖酵解（warburg效应）及谷氨酰胺代谢主要为肿瘤细胞快速增殖提供ATP和生物大分子物质合成的中间产物。近年来越来越多的证据显示：丝氨酸是继葡萄糖和谷氨酰胺之后的第三大癌细胞代谢相关物质，SSP代谢在肿瘤代谢中发挥重要作用，且在肿瘤代谢中处于中心地位，可以调控糖酵解、三羧酸循环及谷氨酰胺代谢，而葡萄糖和谷氨酰胺又为SSP代谢提供主要原料[36]。研究显示：肿瘤细胞主要依赖SSP途径合成的丝氨酸转化成甘氨酸[38,39]，甘氨酸可以驱动叶酸前体5,10-甲基四氢叶酸的合成，参与细胞内嘌呤核苷酸等物质的合成，促进肿瘤细胞的DNA复制，维持其快速增殖，因此SSP可以通过调控肿瘤细胞周期中DNA复制期来影响其发生
酸枣仁多酚抗大肠癌效应的活性成分鉴定及其分子机制6发展；此外SSP途径生成的丝氨酸转换为甘氨酸，合成GSH，而GSH是机体重要的抗氧化剂和自由基清除剂，可以清除ROS维持肿瘤的氧化还原稳态[40,41]。综上所述，SSP在肿瘤代谢中扮演着关键角色，并且与肿瘤细胞周期与氧化还原稳态息息相关（图1.3）。图1.3：SSP在肿瘤细胞增殖中的关键作用[42]Figure1.3:KeyroleofSSPintumorcellproliferation[42]3.3阻断SSP代谢可以抑制大肠癌细胞增殖SSP代谢途径的异常激活最先发现于乳腺癌[43,44]、黑色素瘤[45]等肿瘤组织中；沉默SSP相关酶基因的表达，可显著抑制这些肿瘤细胞的生长。最近多项研究显示：SSP相关代谢酶在大肠癌中异常激活与其快速增殖密切相关。Yoon等的研究显示：大肠癌病人肿瘤组织与正常人的大肠组织相比，SSP相关代谢酶，如PHGDH、PSAT1等的表达显著升高[46]；Mahya等通过癌症基因图谱（TCGA）数据库分析显示：与正常组织相比，在大肠癌肿瘤组织中，SSP通路中相关酶基因的表达均显著升高，并且发现大肠癌细胞内谷胱甘肽和核酸的合成与SSP来源的丝氨酸密切相关，而其它通路来源的丝氨酸没有关系[47]；Ye等的研究发现，在人类大肠癌细胞及裸鼠肿瘤模型中，敲除或抑制SHMT2的表达，能够破坏肿瘤细胞内的氧化还原稳态进而抑制大肠癌细胞的生长[48]。Ma等2013年在《Cell》上的研究发现：PKCζ高表达能够抑制SSP相关代谢酶PHGDH及PAST1的酶活性，抑制了SSP的合成，从而抑制了大肠癌肿瘤的生长[49]。近年来，国内外科学家还发现，一些SSP关键代谢酶PHGDH的小分子抑制剂（如NCT-502，NCT-503）可以显著抑制肿瘤的生长[36,50,51]。这些研究
【参考文献】：
期刊论文
[1]酸枣仁皂苷A的药理学研究进展[J]. 祝凌丽,邵红艳. 安徽医药. 2017(05)
[2]基于受体配体结合技术研究酸枣仁镇静催眠活性成分[J]. 李佳虹,唐旗羚,郭纪全,王其友,祝曙光,王有娣,杨晨,高思远,刘金泳,高瑞萍,王军业,叶晓琼,潘雪刁,臧林泉. 中国药理学通报. 2016(04)
[3]酸枣仁化学成分及其药理作用研究进展[J]. 谭云龙,孙晖,孙文军,张爱华,王喜军. 时珍国医国药. 2014(01)
[4]HPLC-MS-MS法同时测定酸枣仁分散片中酸枣仁皂苷A、酸枣仁皂苷B、斯皮诺素的含量[J]. 马桂劼,张婷,解军波,庞广昌. 食品科学. 2013(22)
[5]酸枣仁-五味子药对醇水双提物对PCPA致失眠大鼠氨基酸类神经递质的影响[J]. 高家荣,季文博,姜辉,陈金锋. 中药材. 2013(10)
[6]MTT法研究酸枣仁皂苷A对肝细胞、肝星状细胞和肝癌细胞增殖的影响[J]. 徐吉敏,张世安,黄艳,赵凤鸣,王明艳,叶放. 西北药学杂志. 2013(03)
[7]酸枣仁化学成分及药理作用研究进展[J]. 陈雯,黄世敬. 时珍国医国药. 2011(07)
[8]酸枣仁油对小鼠荷S180肉瘤的抑制作用[J]. 杜远东,胡锐,刘继平. 现代中医药. 2011(01)
[9]中药酸枣仁镇静催眠化学成分及药理作用[J]. 李秋玲,王二丽,郭素华. 天津药学. 2010(05)
[10]自拟参芪左金汤用于肿瘤化疗后调理50例观察[J]. 蒲琳,王雨,王晓东. 现代临床医学. 2006(01)
硕士论文
[1]酸枣仁中白桦酯酸体外抗肿瘤及细胞凋亡诱导活性的研究[D]. 周映霞.沈阳药科大学 2004
本文编号：3344198
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
斯皮诺素及其衍生物[23]
第一章文献综述5丝氨酸生物合成途径的合成以及甘氨酸的转化（图1.2）。研究揭示，正常情况下，当膳食摄入蛋白质或丝氨酸不足时，机体主要依靠内源性甘氨酸的转化来实现补偿。图1.2：L-丝氨酸的来源[35]Figure1.2:SourceofL-serine[35]在绝大多数肿瘤细胞中，丝氨酸生物合成途径（Serinesynthesispathway,SSP）作为肿瘤细胞丝氨酸来源的主要方式[36]，其合成路径主要包括三个步骤：细胞糖酵解过程中的中间产物3-磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate，3-PG)通过三步酶促反应生成丝氨酸[37]。L-丝氨酸还可以进一步在丝氨酸羟甲基转移酶（serinehydroxymethyltransferase,SHMT，胞浆为SHMT1，线粒体为SHMT2）作用下脱甲基生成甘氨酸（glycine），同时提供一碳单位（图1.2）。该信号通路可以为肿瘤细胞增殖所需的蛋白质、核酸、脂肪酸和细胞膜等多种物质提供生物前体，满足肿瘤快速增殖的需要。3.2SSP在肿瘤代谢中扮演关键角色众所周知，葡萄糖和谷氨酰胺是肿瘤细胞赖以生存的两大重要能源物质。葡萄糖的有氧糖酵解（warburg效应）及谷氨酰胺代谢主要为肿瘤细胞快速增殖提供ATP和生物大分子物质合成的中间产物。近年来越来越多的证据显示：丝氨酸是继葡萄糖和谷氨酰胺之后的第三大癌细胞代谢相关物质，SSP代谢在肿瘤代谢中发挥重要作用，且在肿瘤代谢中处于中心地位，可以调控糖酵解、三羧酸循环及谷氨酰胺代谢，而葡萄糖和谷氨酰胺又为SSP代谢提供主要原料[36]。研究显示：肿瘤细胞主要依赖SSP途径合成的丝氨酸转化成甘氨酸[38,39]，甘氨酸可以驱动叶酸前体5,10-甲基四氢叶酸的合成，参与细胞内嘌呤核苷酸等物质的合成，促进肿瘤细胞的DNA复制，维持其快速增殖，因此SSP可以通过调控肿瘤细胞周期中DNA复制期来影响其发生
酸枣仁多酚抗大肠癌效应的活性成分鉴定及其分子机制6发展；此外SSP途径生成的丝氨酸转换为甘氨酸，合成GSH，而GSH是机体重要的抗氧化剂和自由基清除剂，可以清除ROS维持肿瘤的氧化还原稳态[40,41]。综上所述，SSP在肿瘤代谢中扮演着关键角色，并且与肿瘤细胞周期与氧化还原稳态息息相关（图1.3）。图1.3：SSP在肿瘤细胞增殖中的关键作用[42]Figure1.3:KeyroleofSSPintumorcellproliferation[42]3.3阻断SSP代谢可以抑制大肠癌细胞增殖SSP代谢途径的异常激活最先发现于乳腺癌[43,44]、黑色素瘤[45]等肿瘤组织中；沉默SSP相关酶基因的表达，可显著抑制这些肿瘤细胞的生长。最近多项研究显示：SSP相关代谢酶在大肠癌中异常激活与其快速增殖密切相关。Yoon等的研究显示：大肠癌病人肿瘤组织与正常人的大肠组织相比，SSP相关代谢酶，如PHGDH、PSAT1等的表达显著升高[46]；Mahya等通过癌症基因图谱（TCGA）数据库分析显示：与正常组织相比，在大肠癌肿瘤组织中，SSP通路中相关酶基因的表达均显著升高，并且发现大肠癌细胞内谷胱甘肽和核酸的合成与SSP来源的丝氨酸密切相关，而其它通路来源的丝氨酸没有关系[47]；Ye等的研究发现，在人类大肠癌细胞及裸鼠肿瘤模型中，敲除或抑制SHMT2的表达，能够破坏肿瘤细胞内的氧化还原稳态进而抑制大肠癌细胞的生长[48]。Ma等2013年在《Cell》上的研究发现：PKCζ高表达能够抑制SSP相关代谢酶PHGDH及PAST1的酶活性，抑制了SSP的合成，从而抑制了大肠癌肿瘤的生长[49]。近年来，国内外科学家还发现，一些SSP关键代谢酶PHGDH的小分子抑制剂（如NCT-502，NCT-503）可以显著抑制肿瘤的生长[36,50,51]。这些研究
【参考文献】：
期刊论文
[1]酸枣仁皂苷A的药理学研究进展[J]. 祝凌丽,邵红艳. 安徽医药. 2017(05)
[2]基于受体配体结合技术研究酸枣仁镇静催眠活性成分[J]. 李佳虹,唐旗羚,郭纪全,王其友,祝曙光,王有娣,杨晨,高思远,刘金泳,高瑞萍,王军业,叶晓琼,潘雪刁,臧林泉. 中国药理学通报. 2016(04)
[3]酸枣仁化学成分及其药理作用研究进展[J]. 谭云龙,孙晖,孙文军,张爱华,王喜军. 时珍国医国药. 2014(01)
[4]HPLC-MS-MS法同时测定酸枣仁分散片中酸枣仁皂苷A、酸枣仁皂苷B、斯皮诺素的含量[J]. 马桂劼,张婷,解军波,庞广昌. 食品科学. 2013(22)
[5]酸枣仁-五味子药对醇水双提物对PCPA致失眠大鼠氨基酸类神经递质的影响[J]. 高家荣,季文博,姜辉,陈金锋. 中药材. 2013(10)
[6]MTT法研究酸枣仁皂苷A对肝细胞、肝星状细胞和肝癌细胞增殖的影响[J]. 徐吉敏,张世安,黄艳,赵凤鸣,王明艳,叶放. 西北药学杂志. 2013(03)
[7]酸枣仁化学成分及药理作用研究进展[J]. 陈雯,黄世敬. 时珍国医国药. 2011(07)
[8]酸枣仁油对小鼠荷S180肉瘤的抑制作用[J]. 杜远东,胡锐,刘继平. 现代中医药. 2011(01)
[9]中药酸枣仁镇静催眠化学成分及药理作用[J]. 李秋玲,王二丽,郭素华. 天津药学. 2010(05)
[10]自拟参芪左金汤用于肿瘤化疗后调理50例观察[J]. 蒲琳,王雨,王晓东. 现代临床医学. 2006(01)
硕士论文
[1]酸枣仁中白桦酯酸体外抗肿瘤及细胞凋亡诱导活性的研究[D]. 周映霞.沈阳药科大学 2004
本文编号：3344198
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