异土木香内酯的抗肺癌作用及其机制的研究

发布时间：2020-08-05 15:36

【摘要】：背景肺癌在全球肿瘤相关死亡原因中占据首位,每年新确诊肺癌患者约达160万,而且发病率和死亡率依然呈上升趋势,尤其在中国等发展中国家。根据2018年美国癌症协会(ACS)发布的结果显示,预计2018年全美将有约174万的新发癌症病例和约61万人死于癌症。国家中央癌症登记中心的数据指出,预计我国仅在2015年共有约429.2万新发肿瘤病例和约281.5万癌症死亡病例,其中肺癌的发病率和致死率均位列第一。目前,癌症的临床治疗主要是以放疗、化疗和手术治疗为主,而对于晚期肺癌患者无法通过手术根治,只能进行放化疗或靶向治疗。现有的化疗药物主要以细胞毒类为主,其副作用大且容易耐药,对于肿瘤患者五年生存率和生存质量并无明显提高。对于靶向治疗,由于其靶标单一使适用人群范围较窄,而且也较易出现耐药性。由此可见,开发有效,低毒及多靶点作用的抗肿瘤药物刻不容缓。传统中药是我国的瑰宝,是先人们无数次与疾病做斗争的过程中留下的宝贵经验和财富,而且在临床上抗肿瘤治疗方面已取得显著效果。因此,本文选取由中药土木香分离提纯得到的异土木香内酯进行抗肿瘤及其作用机制的探讨,为新药开发提供可靠的理论基础。本论文实验内容主要涉及三个部分:第一部分:异土木香内酯的体外抗肿瘤药效学研究MTT法证实了异土木香内酯对肺癌细胞有增殖抑制作用,结果表明SPC-A1与H1650细胞株不同时间(24 h,48 h,72h)的IC_(50)分别是12.37、10.94、7.09μM/L和29.53、12.75、11.01μM/L,可发现其增值抑制作用呈剂量和时间依赖性。而不同时间(24 h,48 h,72h)作用于人胚胎成纤维细胞MRC-5的IC_(50)分别是124.10、54.12、28.20μM/L,可见与肺癌细胞的增殖抑制作用进行相比,我们认为异土木香内酯对肺癌细胞有一定的选择性作用。第二部分:异土木香内酯的体内抗肿瘤药效学研究用SPC-A1对裸鼠进行皮下接种,成功构建荷瘤裸鼠模型。异土木香内酯高(90 mg/kg)、中(30 mg/kg)、低(10 mg/kg)分别作用于荷瘤裸鼠,以顺铂作为阳性对照,并以肿瘤体积抑制率和肿瘤重量抑制率作为对比依据。结果发现异土木香内酯(高、中、低)给药组体积抑制率分别是48.44%、28.83%、11.77%,而肿瘤重量抑制率则分别是58.13%、32.94%、19.17%。实验结果证实异土木香内酯能抑制裸鼠体内肿瘤生长且呈现剂量依赖性,通过脏器系数和体重生长曲线发现其安全性高于阳性对照组顺铂。第三部分:异土木香内酯抗肿瘤的作用机制研究在本部分的实验中,我们先是采用Hocechst 33258染色法观察细胞给药后的形态学变化,结合FITC-Annecin V/PI法检测细胞凋亡,发现异土木香内酯诱导细胞凋亡呈剂量和时间依赖性,随着给药浓度的增加和作用时间的延长,细胞凋亡率越高。接着,我们还通过了JC-1染色法检测肿瘤细胞线粒体膜电位的变化、DCFH-DA染色检测活性氧变化和碘化丙染色检测对细胞周期的影响。由此发现了异土木香内酯能降低细胞内线粒体膜电位和升高其细胞内活性氧水平,而且能把细胞周期阻滞在S期。最后,通过Wesrern blot和免疫组化结果证明了异土木香内酯能激活细胞内P-AMPK(Thr172)、P53、P21与Bax信号通路,而且下调Cyclin A、CDK 2与Bcl-2的蛋白表达量。综上所述,异土木香内酯在体内外药效学中均表现出较好的抗肺癌作用,而且安全性较高。通过对其进行机制研究,本文认为异土木香内酯是通过激活P-AMPK(Thr172)通路,从而作用于细胞周期与凋亡等相关信号通路引起肿瘤细胞发生凋亡的。
【学位授予单位】：广东药科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R285
【图文】：

结构式,诱导凋亡,肺腺癌,作用机制

-1 异土木香内酯结构式（MW 232The structure of isoalantolactone（M对多种肿瘤细胞系如肺癌、胃制增殖及诱导凋亡作用，其通，Caspase-9 和 P53 等的表达[29特别是 SPC-A1 细胞株还没有探究异土木香内酯对人肺腺癌作用机制进行初步探讨。是 Kerr 教授在 1972 年首次提已有 Gluckmanm 科学家提出一[36]

顺铂,细胞株,药科大学

广东药科大学硕士研究生学位论文0.01）。异土木香内酯作用于 SPC-A1 细胞株 24h，48h 和 72h 的 IC50值分别为 12.37μM/L，10.94 μM/L 和 7.09 μM/L。而异土木香内酯作用于 H1650 细胞株 24h，48h和 72h 的 IC50值分别为 29.53 μM/L，12.75 μM/L 和 11.01 μM/L，可见表 2-1。同时，本实验选取顺铂作为体外抗肿瘤药效学实验的阳性药，使用不同浓度（0、5、10、20、40 μM/L）在 24h，48 和 72h 分别干预细胞株 SPC-A1 和 H1650，得到SPC-A1 的 IC50值分别为 18.84 μM/L（24h），7.14 μM/L（48h）和 5.30 μM/L（72h）；而顺铂干预 H1650 后的 IC50值分别为 35.79 μM/L（24h），8.44 μM/L（48h）和2.68 μM/L（72h），见表 2-2。MRC-5 是人胚胎成纤维细胞，生长习惯与正常细胞类似。我们选取其作为正常细胞去探索异土木香内酯对正常细胞的毒性，为抗肿瘤实验提供参考。实验证明，异土木香内酯干预 MRC-5 细胞也有一定的抑制作用，见图 2-1，但无肿瘤细胞明显，其 IC50值分别为 124.10 μM/L（24h），54.12 μM/L（48h）和 28.20 μM/L（72h）。

图 2-2. 异土木香内酯对荷瘤裸鼠体重的影响Fig.2-2 Effect of isoalantolactone on boby weight in nude mic图 2-3 异土木香内酯对荷瘤裸鼠肿瘤体积的影响Fig.2-3 Effect of isoalantolactone on tumor volume in nude mic

【参考文献】