β—咔啉生物堿作為DNA嵌插劑及ROS誘導(dǎo)劑的抗腫瘤機(jī)理研究.pdf

1、惡性腫瘤是當(dāng)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(dǎo)化合物，對其進(jìn)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(xiàn)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(jī)理進(jìn)行了初步研究，但其具體作用機(jī)制仍需進(jìn)一步探討。 本論文在前人研究的基礎(chǔ)上，對實驗室合成的40個β-咔啉衍生物進(jìn)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(chǔ)上進(jìn)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(xué)技術(shù)，研究了β-咔啉生物堿作為DNA嵌插劑及誘導(dǎo)活性氧物質(zhì)(ROS)產(chǎn)生從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡的抗腫瘤機(jī)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(yīng)用體外篩選模型和計算機(jī)輔助藥物設(shè)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(tuán)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(xì)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(tuán)。 2．抗腫瘤分子機(jī)理研究： (1)在無細(xì)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(jìn)入到細(xì)胞核中，以嵌插的方式結(jié)合DNA，形成DNA-β-咔啉環(huán)-拓?fù)洚悩?gòu)酶(Topos)的三元復(fù)合物，從而抑制Topos的活性，導(dǎo)致細(xì)胞DNA復(fù)制阻滯(表現(xiàn)為S期阻滯)，最終造成腫瘤細(xì)胞的死亡。 (2)利用細(xì)胞熒光技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了β-咔啉生物堿能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生大量的活性氧物質(zhì)(ROS)；ROS引起的細(xì)胞氧化應(yīng)激，是β-咔啉生物堿誘導(dǎo)細(xì)胞線粒體膜電位丟失并導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡的主要原因。 同時在免疫印跡實驗中初步證明了β-