β—咔啉生物堿作為DNA嵌插劑及ROS誘導劑的抗腫瘤機理研究.pdf

1、惡性腫瘤是當前危害人類健康的重要疾病之一。以天然來源的、具有抗腫瘤活性的有效成分作為先導化合物，對其進行結(jié)構(gòu)改造，是發(fā)現(xiàn)高效低毒的抗腫瘤藥物的一條重要途徑。近年來文獻報道和本實驗室前期研究結(jié)果表明，β-咔啉生物堿是一類具有抗腫瘤活性的生物堿，并對其抗腫瘤機理進行了初步研究，但其具體作用機制仍需進一步探討。 本論文在前人研究的基礎上，對實驗室合成的40個β-咔啉衍生物進行體外抗腫瘤活性的篩選，分析其抗腫瘤的構(gòu)效關(guān)系。在此基礎上進行

2、CoMFA研究，建立了這類化合物抗腫瘤活性的3-D QSAR模型。同時，從篩選的化合物中選取候選化合物，運用現(xiàn)代生物學技術(shù)，研究了β-咔啉生物堿作為DNA嵌插劑及誘導活性氧物質(zhì)(ROS)產(chǎn)生從而導致腫瘤細胞凋亡的抗腫瘤機理。主要研究內(nèi)容為： 1.體外抗腫瘤活性篩選及構(gòu)效關(guān)系研究：應用體外篩選模型和計算機輔助藥物設計技術(shù)，分析了β-咔啉生物堿抗腫瘤的構(gòu)效關(guān)系，發(fā)現(xiàn)其主要規(guī)律是： (1)1位上為體積較小的取代基比如甲基時有利

3、于提高抗腫瘤活性； (2)3位上的羰基取代有利于提高抗腫瘤活性，尤其是引入鏈長合適的DNA靶向性側(cè)鏈時，能夠顯著提高活性； (3)7位上合適的烷氧基取代能夠顯著提高抗腫瘤活性，該烷氧基的基團大小要有一定的空間體積且不宜太大； (4)9位上烷基取代有利于細胞毒性的提高，其中苯丙基和正丁基為9位取代的優(yōu)選基團。 2．抗腫瘤分子機理研究： (1)在無細胞體系中證明了β-咔啉生物堿是一類DNA嵌插劑，它們

4、能夠進入到細胞核中，以嵌插的方式結(jié)合DNA，形成DNA-β-咔啉環(huán)-拓撲異構(gòu)酶(Topos)的三元復合物，從而抑制Topos的活性，導致細胞DNA復制阻滯(表現(xiàn)為S期阻滯)，最終造成腫瘤細胞的死亡。 (2)利用細胞熒光技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了β-咔啉生物堿能夠誘導腫瘤細胞產(chǎn)生大量的活性氧物質(zhì)(ROS)；ROS引起的細胞氧化應激，是β-咔啉生物堿誘導細胞線粒體膜電位丟失并導致腫瘤細胞凋亡的主要原因。 同時在免疫印跡實驗中初步證明了β-