萘酰亚胺—多胺缀合物11e和6k对肝癌细胞的作用及机制研究

发布时间：2018-11-25 13:44

【摘要】：多胺(Polyamines,PA),指含有三个或三个以上自由氮原子的有机化合物。天然多胺,是一类广泛存在于细胞内的天然的小分子脂肪族多价阳离子的胺类物质,包括腐胺(Putrescine,Put),亚精胺(Spermidine,Spd)以及精胺(Spermine,Spm)。多胺通过维持染色体的结构、调节相关的离子通道、维持细胞膜的稳定性和清除自由基等作用维持正常细胞代谢;绝大多数肿瘤细胞内的多胺浓度高于正常细胞。多胺参与生长信号的调节,影响细胞膜离子通道、受体、核内基因的转录与表达,导致细胞增殖和分化过程的异常,促进肿瘤发生,多胺途径已逐渐成为近年来抗肿瘤研究的热点。萘酰亚胺类化合物如氨萘菲特(Amonafide,Amo)作为抗肿瘤药物近年来发展迅速,但该类化合物也存在着许多不足,如具有神经毒性、肿瘤特异性差等缺点。将多胺与具有细胞毒作用的萘酰亚胺类化合物进行连接得到的萘酰亚胺-多胺缀合物,通过细胞膜多胺转运体(Polyamine transporter,PAT)的识别被摄取入细胞内,降低细胞内天然多胺含量,同时提高萘酰亚胺的靶向抗肿瘤作用。本论文基于利用多胺修饰萘酰亚胺活性基团,设计合成了新型化合物萘酰亚胺-多胺缀合物11e、6k,并通过细胞模型和荷瘤动物模型评价其体内外抗肿瘤作用及分子机制,以期寻找更为有效的抗肿瘤化合物。萘酰亚胺-多胺缀合物11e的体外抗肿瘤活性研究试验结果表明,其对人肝癌HepG2、SMMC-7721细胞均有较强的生长抑制作用,并呈现剂量依赖性,IC50值(48h)分别为6.33±0.52μM和11.12±0.83μM。HCS试验结果表明,11e可诱导细胞凋亡,引起细胞形态的变化、细胞内线粒体膜电位下降、ROS水平增加,并引起细胞自噬。在细胞相关凋亡蛋白研究中,11e可引起Caspase-3、Caspase-9以及细胞色素C,Bcl-2蛋白家族的Bax、Bad的蛋白表达增加,Bcl-2、IKKα和NF-κB的蛋白表达减少。在分别与多胺合成酶抑制剂DFMO、多胺代谢酶激活剂Aspirin(Asp)联用时,对肿瘤细胞的生长抑制、诱导凋亡与自噬作用均有一定程度增强。11e的体内试验结果显示,在单用时,11e可明显抑制H22细胞实体型肿瘤的生长、转移性肺癌的发生、提高生命延长率;在分别与DFMO、Asp联用时,以上作用均有所降低,这可能与体内体外活性有时存在的非一致性有关,也可能与11e的抗肿瘤作用机制为非多胺依赖性有关。萘酰亚胺-多胺缀合物6k的体外抗肿瘤活性研究试验结果表明,其对人肝癌细胞HepG2、SMMC-7721均有较强的生长抑制作用,并呈现剂量依赖性,IC50值(48h)分别为20.12±1.37 μM和18.71±1.05μM;HCS试验结果表明,6k可诱导细胞凋亡,引起细胞形态的变化,细胞内线粒体膜电位下降、ROS水平增加,并引起细胞自噬。在细胞相关凋亡蛋白研究中,6k可引起Caspase-3、Caspase-9以及细胞色素C,Bcl-2蛋白家族的Bax、Bad的蛋白表达增加,Bcl-2、IKKα和NF-κB的蛋白表达减少。6k对SMMC-7721细胞的克隆形成能力和划痕试验结果表明,6k可抑制SMMC-7721细胞的增殖与迁移;在其相关侵袭、迁移蛋白研究中,6k可引起E-cadherin、β-catenin的蛋白表达增强,VEGF、Integrin α6、Cathepsin D的蛋白表达降低,表明6k可降低SMMC-7721细胞的运动能力。在分别与DFMO、Asp联用时,其对肿瘤细胞的生长抑制、诱导凋亡与自噬作用均有一定程度增强。6k的体内试验结果显示,在单用时,6k可抑制H22实体型肿瘤的生长、转移性肺癌的发生、提高生命延长率;在分别与DFMO、Asp联用时,以上作用均有所增强。6k的体内、体外试验结果一致,其作用具有高度的多胺依赖性。对比11e、6k的试验结果,我们看到:二者均有较强的体内外抗肿瘤活性,但在分别与DFMO、Asp联用情况时,11e的体内抗肿瘤活性与其单用时比,有所下降;而6k的体内抗肿瘤活性与其单用时比,有所增强。这提示二者的作用机制可能不同,6k的抗肿瘤作用为多胺依赖性,而11e为非多胺依赖性。综上,新型化合物萘酰亚胺-多胺缀合物11e、6k体外参与诱导人肝癌HepG2细胞、SMMC-7721细胞的凋亡和自噬;体内可有效抑制H22肿瘤细胞的增殖、转移,延长小鼠寿命。萘酰亚胺-多胺缀合物作为抗肿瘤药物,具有良好的发展前景。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：沈阳药科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R96

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本文编号：2356315