特境微生物天然产物抗肿瘤活性筛选及其作用机制研究

发布时间：2020-05-31 23:19

【摘要】：栖息于特殊生态环境的微生物,如:生活在高温、高寒、高渗、高压等极端环境的微生物、海洋微生物、植物内生菌、动物共生菌、稀有放线菌和粘细菌等,在其生命进化历程中,为适应外部特殊环境,形成特殊的代谢途径,因此,能产生特殊的次生代谢产物,为新药研制提供丰富的先导化合物。前期实验从牡蛎共生球毛壳菌Cglobosu.ML-4、黄花蒿内生菌M.roridum IFB-E012、白茅内生菌Cglobosu.IFB-WQ、海带内生菌Alternariasp.TSJ-HD-1和海洋真菌P.janthinellum HKi-6中分离获得21个天然化合物,本学位论文首先采用MTT法测定了这21个特境微生物天然产物的体外抗肿瘤活性,测试的肿瘤细胞株为人肝癌细胞株SMMC-7721和人胃癌细胞株SGC-7901,阳性对照药为顺铂和5-氟尿嘧啶。结果发现,mytoxin B对SMMC-7721细胞具有显著的增殖抑制作用,IC50值为0.15±0.04 μg.mL-1;guxi-2、penicilone C、penicilone D、H7 和 H8 对 SMMC-7721 细胞有强增殖抑制作用,IC50值分别为 2.15±1.51、11.00±1.40、13.74±2.09、12.13±1.53 和 8.76±1.44 μg·mL-1;myrothecine A、tricycloalternarene 3a、2H-(2E)-tricycloaltemarene 12a、penicilone B 和penicilone A对SMMC-7721细胞有较强的增殖抑制作用,IC50值分别为25.5±1.19、45.81±4.58、49.72±1.13、15.29±1.82 和28.62±4.03 μg.mL-1;chaetoglobosin V 和tricycloalternarene F对SMMC-7721细胞有明显的增殖抑制作用,IC50值为60.5±0.93和80.31±3.84μg.mL-1;其它化合物无明显活性。还发现,化合物guxi-2对SGC-7901细胞有强增殖抑制作用,IC50值为15.21lμg·mL-1。在上述研究基础上,本学位论文进一步研究了活性化合物guxi-2、chaetoglobosin V、mytoxin B和myrothecine A的体外抗肿瘤活性机制。Guxi-2是从黄花蒿内生菌M.roridum中分离获得的一个新环十肽化合物,研究发现,其能浓度依赖性地引起SGC-7901细胞G1期细胞周期阻滞;其能诱导SGC-7901细胞凋亡,50 μg·mL-1时凋亡率为21.91±4.26%;guxi-2能明显降低SGC-7901细胞的迁移速率,50μg·mL-1时划痕宽度没有明显变化,且细胞过膜数量明显下降;guxi-2处理后的细胞中,Bcl-2表达下降、Bax表达增加,同时Caspases-3,-8,-9蛋白表达增加。结果表明,guxi-2对SGC-7901细胞的体外抗肿瘤活性与诱导G1期细胞周期阻滞、诱导细胞凋亡和降低细胞迁移速率有关,其诱导凋亡作用可能同时涉及线粒体途径和死亡受体途径。Chaetoglobosin V是从牡蛎共生球毛壳菌Cglobosu.ML-4发酵液中分离获得的一个细胞松弛素化合物。研究发现,其能浓度依赖性地引起SMMC-7721细胞G2期细胞周期阻滞;可诱导SMMC-7721细胞凋亡,50μgμg·mL-1时凋亡率达到21.89-±5.52%;chaetoglobosin V处理后的细胞中,Bcl-2表达下降、Bax表达增加,同时Caspases-3,-8,-9蛋白表达增加,Akt蛋白表达和其磷酸化水平下降。上述结果表明,chaetoglobosin V对SMMC-7721细胞的体外抗肿瘤活性与诱导G2期细胞周期阻滞和诱导细胞凋亡有关,且该诱导凋亡作用可能同时涉及线粒体途径和死亡受体途径,并与PI3K/Akt信号通路活性相关。Mytoxin B(倍半萜部分含12,13-环氧基)和myrothecine A(mytoxin B的10,13-碳环衍生物)是从黄花蒿内生菌M.roridum IFB-E012中分离获得的两个单端孢霉烯大环内酯化合物。研究发现,mytoxinB能显著诱导SMMC-7721细胞凋亡,1μg·mL-1时凋亡率就达到 22.62±0.64%,myrothecine A 诱导凋亡作用较弱,50μg.mL-1 时凋亡率仅为 8.85±0.11%;mytoxinB和myrothecineA处理后的细胞中,Bcl-2表达皆下降、Bax表达皆增加,同时Caspases-3,-8,-9蛋白表达皆增加;还发现,Akt蛋白及其磷酸化水平皆下降,使用PI3K抑制剂LY294002做对照实验发现,这两个化合物与LY294002具有相似的活性,且与LY294002存在一定的协同作用;此外,ERK蛋白表达和其磷酸化水平皆下降,p38蛋白表达和其磷酸化水平皆增加。综上可知,mytoxin B和myrothecine A对SMMC-7721细胞的体外抗肿瘤活性与诱导细胞凋亡有关,且该诱导凋亡作用可能同时涉及线粒体途径和死亡受体途径,并与PI3K/Akt和MAPK信号通路活性相关。
【图文】：

逡逑２和图２），表明ｇｕｘｉ－２可诱导ＳＧＣ－７９０１细胞的Ｇ１期细胞增多，即Ｇ１期细胞周期阻滞。逡逑表２化合物ｇｕｘｉ－２对ＳＧＣ－７９０１细胞周期分布的影响逦逡逑￣化合物浓度￣￣逦细胞时相分布（％）逡逑（（ｉｇｒｎＬ＂１）逦Ｇ１逦Ｓ逦Ｇ２逡逑ＮＣ逦３７．８４邋＋邋６．５２逦５９．８８邋＋邋６．８１逦２．２８邋土邋３．８０逡逑０．１逦３９．８３±６．４逦５８．１邋±５．６６逦２．０７±３．５９逡逑１逦４２．３４邋土邋５．３３逦５６．２１邋±５．３１逦１．４５±２．５１逡逑１０逦４６．５８±７．５２逦５０．０８±８．５３逦３．３４±５．１２逡逑２０逦４９．７０±９．７０逦４６．４４±９．９８逦３．８６±５．０１逡逑５０逦５９．０６±８．６２＊逦３５．１９±７．９７逦５．７５±８．４７逡逑与阴性对照组相比，汐＜０．０５，邋“Ｐ＜０．０１逡逑ＮＣ逦０．１邋ｎｇ＇ｉｎＬ－１逦１邋ｎｇ＇ｍＬ＇１逡逑ｌ邋ｉ邋＾邋Ｉ邋＾邋Ｉ逡逑＾邋Ｉ邋Ｉ＂邋Ｉ－逡逑ＩＳ－逦灄逦１逡逑Ｉ邋Ｉ邋？邋Ｍ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｍ邋ｉ邋Ｍ逦Ｉ邋ＩＩ邋ｉ邋0１Ｍｉｌ；！Ｍｌｆｒｉｌ｜ＭＩＩ｜ｆ＃！｜逦°邋Ｉ邋．邋ｔ邋Ｍ邋ｊ邋

－－，度（０．１、１、１０、２０和ＳＯｕｇ．ｍｌ／１）的化合物处理ＳＧＣ－７９０１细胞４８ｈ后，收集细胞，检逡逑测细胞凋亡率。结果发现，化合物ｇｕｘｉ－２能剂量依赖性地促进ＳＧＣ－７９０１细胞凋亡，与ＮＣ逡逑组的４．１６±０．０８％邋（包括早期凋亡和晚期凋亡）相比，药物处理组细胞凋亡率分别上升至逡逑４．２６±０．３６％、１１．７５±２．０３0／0邋Ｃ尸邋＜邋０．０１邋）、１２．０７±２．２７％邋（尸邋＜邋０＿０１邋）、１６．４８±３．４０％邋（尸邋＜邋０．０１邋）逡逑和邋２１．９１邋±４．２６。／。（尸＜０．０１）（表邋３邋和图邋３）。逡逑表３化合物ｇｕｘｉ－２对ＳＭＭＣ－７７２丨细胞凋亡的影响逦逡逑化合物浓度（Ｈｇｍｌ／１）逦早期凋亡（％）邋晚期凋亡（％）逦总凋亡率（％）逡逑ＮＣ逦３．７９±０．２２逦０．３７±０．１５逦４．］６±０．０８逡逑０．１逦２．７９±０．８１逦１．４７±１．０７逦４．２６±０．３６逡逑１逦９．８９±２．１９逦１．８７±邋１．５７逦１１．７５±２．０３“逡逑１０逦１０．２１邋±１．２９逦１．８５±２．６４逦１２．０７±２＿２７＊＊逡逑２０逦１４．０３±１．３３逦２．４５±２．７７逦１６．４８±３．４０＂逡逑５０逦１８．０７邋土邋２．１８逦３．８５±３．８２逦２１．９１邋±４．２６“逡逑与阴性对照组相比，＊尸＜邋０．０５，，逦０．０１逡逑ＮＣ逦０．１邋ｐｇ邋ｍＬ＇１逦Ｉ逦ｍＬ＇１逡逑
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R915

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 汪永玲;张宝军;付文卫;;高速逆流色谱在快速筛选中药天然产物活性成分中的应用[J];世界科学技术-中医药现代化;2017年02期

2 林文翰;崔承彬;;“解析天然产物立体结构的技术与方法”专刊 刊首语[J];国际药学研究杂志;2015年06期

3 王冬杰;;肉制品护色保鲜中天然产物的有效运用分析[J];食品界;2016年12期

4 沈雯;;微波炉也能炮制中药[J];发明与创新(中学生);2017年08期

5 刘术新;王东明;;网络教学在天然产物鉴定与分离教学中的应用初探[J];科技创新导报;2014年23期

6 王开梅;张亚妮;吴兆圆;杨自文;;微生物天然产物早期鉴别及去重复方法研究进展[J];湖北农业科学;2013年22期

7 ;《中药天然产物大全》书讯[J];中国中药杂志;2012年02期

8 ;《中药天然产物大全》介绍[J];中国现代中药;2012年03期

9 王玉良;郭兴军;陈晓林;;植物天然产物在医药化工应用进展[J];人参研究;2012年04期

10 薛鲍;;我校承办第三届中泰天然产物与药物发现双边学术研讨会[J];西北大学学报(自然科学版);2010年06期

相关会议论文 前10条

1 周燕;夏兵;丁立生;;天然产物的有机分析方法[A];中国化学会第十九届全国有机分析及生物分析学术研讨会论文汇编[C];2017年

2 冀晓霏;郭朋滨;王兹稳;刘玉秀;汪清民;;Polycarpine,Polycarpaurines A and C及其衍生物作为新型抗病毒与抗植物病菌试剂的首次发现[A];中国化工学会农药专业委员会第十七届年会论文集[C];2016年

3 王晶;刘舒;刘志强;;以活性为导向的天然产物的分离和结构鉴定研究[A];中国化学会第十届全国天然有机化学学术会议论文集——第一分会场：天然产物分离和结构鉴定[C];2014年

4 何蓉蓉;李怡芳;栗原博;;抗应激动物模型在中药及天然产物活性评价中的运用[A];中国化学会第十届全国天然有机化学学术会议论文集——第三分会场：天然产物合成生物学、化学生物学及新技术[C];2014年

5 梁昊雨;邱林;石俊;蒋林;潘建;朱湘成;沈奔;段燕文;黄勇;;基于生物合成和合成化学的天然产物药物发现和衍生[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十八分会：化学生物学[C];2016年

6 朱华结;;天然产物手性计算中相关软件应用的关键问题[A];中国化学会第十一届全国天然有机化学学术会议论文集（第二册）[C];2016年

7 张智;靳龙;俞晓明;;安莎霉素类天然产物的结构改造[A];第一届《药学学报》药学前沿论坛暨2015年中国药学会中药与天然药物专业委员会会议论文摘要集[C];2015年

8 王尉;杜宁;周晓晶;张婉;周悦;张经华;;高速逆流色谱技术在天然产物研制方面的应用[A];全国生物医药色谱学术交流会（2010景德镇）论文集[C];2010年

9 尤启冬;;基于天然产物的新药物研究[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年

10 再帕尔·阿不力孜;;基于质谱技术的天然产物分析方法研究[A];中国化学会第八届天然有机化学学术研讨会论文集[C];2010年

相关重要报纸文章 前10条

1 深圳特区报记者 闻坤;“十年磨一剑”合成天然产物[N];深圳特区报;2017年

2 深圳商报记者 陈姝 通讯员 张伟滨;推动原创性新药研发能力大提升[N];深圳商报;2017年

3 柯华　本报记者 洪继东;从天然产物里提取“金子”[N];成都日报;2010年

4 梁展红 郭胜民;全球药物创新的六大模式(19)[N];中国医药报;2002年

5 梁展红 郭胜民;全球药物创新的六大模式[N];中国中医药报;2002年

6 ;首批新世纪百千万人才工程国家级人选[N];科技日报;2005年

7 本报记者 王春　实习生 张yN凡;用化学手段研究生命体系[N];科技日报;2009年

8 杨杰松　金永红;专家呼吁——加强以天然产物为来源的药物创新[N];健康报;2009年

9 记者 郭曼;昆药集团认定为“天然产物标样定值实验室”[N];昆明日报;2013年

10 本报记者 李一萍 通讯员 曾和礼 南锋财 曹蕊;中国首家天然产物创新中心在武汉揭牌[N];中国工业报;2013年

相关博士学位论文 前10条

1 王丹;Akuammiline类天然产物的全合成研究[D];华东师范大学;2017年

2 张静;石松生物碱和Gilvocarcin类天然产物的全合成和多样性衍生研究[D];天津大学;2017年

3 李中乐;C_(23)二萜天然产物和天然产物Bisacremines E-G的合成研究[D];兰州大学;2018年

4 陶成;天然产物Aplykurodinone-1和Carpedilactones A-G的合成研究[D];兰州大学;2018年

5 代义华;多环型Tk吨酮类天然产物Kibdelone C的全合成研究[D];华东师范大学;2018年

6 Najeeb Akhter;海洋微生物来源具有生物活性的天然产物[D];浙江大学;2018年

7 张琛;双环倍半萜类天然产物的全合成研究及抗高血压药物[D];兰州大学;2006年

8 彭宣嘉;几个萜类天然产物的全合成研究[D];兰州大学;2006年

9 陆标;天然产物Microsclerodermins和Macrocidin A的合成研究[D];复旦大学;2005年

10 李毅;几种萜类天然产物及抗高血压药物的合成研究[D];兰州大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 于涛;Scabellones A-D的仿生全合成研究[D];西北大学;2018年

2 申艳芳;天然产物Calixanthomycin A和IB-00208的合成研究[D];华东师范大学;2018年

3 刘金杨;6-Hydroxymellein及类似物和Ansaspirolide的合成研究[D];西北农林科技大学;2018年

4 黎海梅;三类天然产物的抗氧化性及抑菌特性研究[D];暨南大学;2018年

5 辛坤云;Benastatin,Anthrabenzoxocinone以及Naphthacemycin类天然抗生素的全合成研究[D];华东师范大学;2018年

6 马飞霞;天然产物Buanmycin和Citreamicin的合成研究[D];华东师范大学;2018年

7 李亚月;天然产物ent-rugulotrosin A和Parafungin A1的合成研究[D];华东师范大学;2018年

8 万丹;特境微生物天然产物抗肿瘤活性筛选及其作用机制研究[D];扬州大学;2018年

9 邹丹琪;源于木姜子的丁内酯类天然产物全合成[D];华东理工大学;2018年

10 郭立群;天然产物γ-Rubromycin的不对称全合成[D];兰州大学;2018年

本文编号：2690615