麦角甾醇及其衍生物抗肿瘤及抗抑郁作用与机制研究

发布时间：2020-03-25 00:47

【摘要】：麦角甾醇(ergosterol),别名麦角固醇,主要存在于酵母菌、霉菌等真菌和某些植物中,是一种重要的菌类甾醇,不但具有多种药理活性,还被广泛地应用于药品的开发中。目前,麦角甾醇的来源主要通过微生物发酵合成得到,近年来也有从一些菌丝体中提取得到。为了改善麦角甾醇的脂溶性,更有效地利用它,本文对麦角甾醇衍生化以增强其多重药理活性进行了系统的研究,主要研究内容如下:本实验自制麦角甾醇衍生物(ErN、ErC、ErS、ErF和Er3F),对其进行HPLC含量检测,并对其抗肿瘤及抗抑郁活性进行研究,评价其相关药理作用机制。1.麦角甾醇及其衍生物的抗肿瘤活性研究首先建立H_(22)皮下移植瘤模型,通过检测瘤重、脏器重量、血清学指标、肿瘤组织切片染色、相关蛋白等,分析得到抑瘤率、胸腺、脾及肝指数、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、小鼠γ-干扰素(interferon-γ,IFN-γ)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)及肝肾指标,谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、尿素氮(BUN)、肌酐(CRE)、肿瘤组织和脾脏HE染色,TUNEL染色、免疫组化及western blot等结果分析麦角甾醇及其衍生物的抗肿瘤机制研究。其结果表明:麦角甾醇及其衍生物能显著抑制H_(22)荷瘤小鼠实体瘤生长,给药后血清细胞因子TNF-α和IFN-γ均有所升高,而IL-6、VEGF则降低。此外,从HE、TUNEL染色分析中我们可以发现麦角甾醇及其衍生物能够促使肿瘤细胞凋亡,经过对各个指标的考察与对比发现,ErN、ErC、ErS、ErF和Er3F五种衍生物中,ErN的抗肿瘤效果最好,ErC次之,继而对ErN组的肿瘤组织进行相应蛋白检测,通过免疫组化及western blot对ErN C抗肿瘤活性进行分析,发现ErN可以调控蛋白的表达,继而发挥抗肿瘤的作用,其机制可能与上调Bax,下调Bcl-2、VEGF有关。2.麦角甾醇及其衍生物的抗抑郁活性研究首先进行小鼠自由活动实验(SLT),该实验是为了排除强迫游泳实验(FST)中不动时间的改变是由于运动活性的干扰引起的可能性,在ZZ-6小鼠自主活动测试仪器中观察每只小鼠的自发运动活性。适应3min后,观察记录小鼠5min内的活动次数。在本研究中,FST是用于评价药物抗抑郁活性。首先进行了抗抑郁前期筛选,在范围(0.1mg/kg-100mg/kg)筛选麦角甾醇及其衍生物抗抑郁的最佳剂量,发现麦角甾醇及其衍生物在抑郁症小鼠模型中均表现出一定的抗抑郁活性。而ErN减少的时间最为明显,并分别筛选出其有效剂量和亚有效剂量为5mg/kg和0.5mg/kg。继续后续研究发现ErN(0.5mg/kg)联合给药后与噻奈普汀,瑞波西汀联用时表现出协同作用,而氟西汀联用则无此作用。通过ErN(5mg/kg)在FST的抗抑郁样对不同中枢神经系统的作用,结果显示:竞争性GABA拮抗剂荷包牡丹碱(4mg/kg,i.p.)有效地阻断了ErN(5mg/kg,i.p.)的抗抑郁样作用。我们使用NMDA(75mg/kg,ip)作为兴奋性氨基酸激动剂,在FST中,能够防止由ErN(5mg/kg,ip)处理诱导的不动时间的减少,揭示了ErN参与谷氨酸能系统而达到抗抑郁作用。
【图文】：

麦角甾醇,荷瘤小鼠,衍生物,免疫器官

图 2.1 麦角甾醇及其衍生物对 H22荷瘤小鼠肿瘤生长的影响（ x±s，n=10）Fig. 2.1 Effects of ergosterol and its derivatives on tumor growth in H22 tumor-bearing mice( x ±s, n=10)1.3.2 对荷瘤小鼠脏器指数影响胸腺和脾脏是重要的免疫器官，肿瘤生长过程中，环磷酰胺等化学药物虽然可以一程度杀伤肿瘤细胞，抑制肿瘤细胞的增殖，另一方面也可以造成机体免疫功能的损害，以脏器指数可在一定程度上反映机体免疫功能的强弱。胸腺的主要功能是产生 T 淋巴胞和分泌胸腺素，主要参与细胞免疫[81]；胸腺指数及脾脏指数可较好的反应机体的免疫力，指数的升高表明机体免疫能力增强[82]-[83]。故脏器指数可在一定程度上反映机体免疫能的强弱[84]。麦角甾醇及其衍生物对荷瘤小鼠免疫器官影响结果见表 2-2、图 2.2，从图 2.2 可知小鼠接种肿瘤后出现胸腺免疫指标异常，表现为胸腺指数升高。与模型组比较，环磷酰组小鼠脾脏重量减小，脾指数明显降低；麦角甾醇及其衍生物小鼠脾指数明显高于模型组表 2-2 麦角甾醇及其衍生物对荷瘤小鼠免疫器官影响（ x±s，n=10）Tab. 2-2 Effects of ergosterol and its derivatives on immune organs in tumor - bearing mice( x ±s，n=10

麦角甾醇,荷瘤小鼠,免疫器官,衍生物

图 2.2 麦角甾醇及其衍生物对荷瘤小鼠免疫器官影响（ x±s，n=10）Fig. 2.1 Effects of ergosterol and its derivatives on immune organs in tumor - bearing mice( x ±s，n=10)1.3.3 对荷瘤小鼠血清学指标影响麦角甾醇及其衍生物对荷瘤小鼠血清学指标影响结果见表 2-3、图 2.3 所示。在肿瘤生长过程中，血清中的细胞因子发挥着不可替代的作用。如血管生成在肿瘤生长和转移中起重要作用，它不仅提供了必要的营养和氧气，，而且消除了许多代谢废物[85]，VEGF 可以抑制肿瘤微环境中的血管生成[86]-[87]，IFN-γ 可抑制细胞增殖[88]，IFN-γ 是一种具有抗病毒抗肿瘤和免疫调节作用的细胞因子，主要由活化的 T 细胞和自然杀伤细胞(natural killcell，NK)细胞产生；IFN-γ 可通过延长细胞周期以延缓肿瘤细胞的生长和繁殖，通过抑制癌基因的表达阻止或减慢肿瘤细胞的转化过程，激活巨噬细胞、NK 细胞等以直接杀伤癌细胞或间接抑制癌基因；还可通过诱导肿瘤坏死因子、促进癌细胞肿瘤坏死因子(tumonecrosis factor，TNF)受体、主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex Ⅱ，[89]
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R285.5

【参考文献】