嘧啶類姜黃素類似物抗結腸癌活性及機制研究.pdf

1、結腸癌是死亡率最高的癌癥之一,并且,近年來伴隨著飲食習慣和生活方式的變化,其發(fā)病率呈增高趨勢。因此,關于結腸癌的研究得到越來越多的學者的關注。姜黃素是一種從姜科、天南星科中的一些植物的根莖中提取得到的一種化學成分,在人們的日常生活中,發(fā)現其對治療癌癥有一定的效果,研究也表明姜黃素能夠通過多種機制抑制癌癥的發(fā)展。但姜黃素也有水溶性和穩(wěn)定性差,利用率低等缺點,于是,我們設計合成了六個嘧啶類姜黃素類似物,以期能彌補姜黃素的缺點。在本論文中我們

2、對這些化合物抑制結腸癌細胞生長的作用機制進行了系統的研究,希望能進一步確定這類化合物的藥效官能團為以后的藥物設計提供支持。
　　同時,我們還研究了這些化合物對細胞表面糖胺聚糖含量的影響。糖胺聚糖作為一種重要的生物大分子,能夠通過與多種生長因子結合,對細胞的生長、浸入、血管生成和轉移都能起到重要調控作用。因此,我們通過對細胞內糖胺聚糖的提取、結構分析和活性分析確定經藥物處理后細胞表面的糖胺聚糖發(fā)生了怎樣的變化。通過分析我們想進一步闡

3、釋糖胺聚糖與癌癥的關系,并且通過分析這些糖胺聚糖的活性更直觀的確定糖胺聚糖引起的那些生物變化是對抑癌作用有利的。
　　1.羥基取代嘧啶類姜黃素類似物對結腸癌細胞的顯著抑制作用
　　根據化學結構我們將這六個化合物分為三組,每組中兩個化合物的區(qū)別僅僅是其中一個化合物的羥基取代了另一個化合物的末端氫。通過熒光法檢測這些化合物對結腸癌細胞的抑制,我們發(fā)現在三組化合物內有類似的結果,帶羥基的4b,4d和4f的抑癌效果遠遠好于對應的烷基

4、取代物,這就啟示我們末端羥基是這類化合物發(fā)揮抑癌效果所必需的。
　　2.4b對結腸癌細胞具有明顯的周期阻滯作用
　　通過在兩株腸癌細胞系上檢測4a和4b對細胞周期的影響,發(fā)現4b有明顯的G2/M期阻滯作用,并且4b能促進p21蛋白表達的增加,同時還能顯著降低細胞周期蛋白和周期蛋白依賴性激酶的表達。而相同濃度的4a卻沒有明顯的細胞周期阻滯作用。
　　3.4b能顯著增加促凋亡蛋白的表達
　　通過用Werstern檢測

5、4a和4b對HCT116細胞凋亡相關蛋白表達的影響,發(fā)現4b能通過多種途徑激活凋亡信號通路。首先,4b能顯著降低上游信號蛋白EGFR和p-EGFRR的表達,其次,4b還能增加caspase3和凋亡受體PARP的表達。同時,4b還能影響B(tài)cl-2蛋白家族的表達,例如明顯的降低Bcl-2蛋白的表達,同時增加Bax蛋白的表達。最后,4b也能降低熱休克單邊HSP-90和HSP-70蛋白的表達。這些都說明,4b能顯著促進細胞的凋亡,而同空白組相比

6、4b的作用卻不明顯。
　　4.4b使得細胞表面的糖胺聚糖的含量和結構發(fā)生改變
　　我們對不同組細胞內的糖胺聚糖進行了提取并且用硫酸-咔唑法測定了每樣品中糖醛酸的含量,用液相色譜檢測了樣品糖胺聚糖中葡萄糖胺和半乳糖胺含量的變化。通過這些檢測,我們發(fā)現4b(10μM)能顯著增加糖醛酸和葡萄糖胺以及半乳糖胺的含量,4a在相同濃度之下雖然也能增加它們的表達,但增加量是有限的。不過同空白組相比,經4a和4b處理后,葡萄糖胺同半乳糖胺的

7、比例均下降。
　　5.4a和4b對糖胺聚糖生物活性的影響
　　BaF3是一株生長因子依賴性細胞,在其體內不能表達內源性的生長因子,只有同時補加外源性的生長因子和糖胺聚糖時細胞才能正常生長。通過檢測發(fā)現,從4b處理后的細胞內提取的糖胺聚糖能更好的促進BaF3細胞的生長,并且其對FGF1的影響要遠遠好于FGF8,這表明該組樣品內的糖胺聚糖能更好的與FGF1以及FGFR1形成三原復合物從而促進BaF3細胞的生長。而4a組內的糖胺聚

8、糖卻不能促BaF3細胞的生長。同時,通過用流式細胞儀直接檢測這些生長因子同細胞表面的糖胺聚糖的結合能力可以更直觀的發(fā)現,經4b處理后糖胺聚糖同生長因子的結合能力明顯增強,而經4a處理后卻不能達到相同的效果,這表明經藥物處理后,兩組細胞表面的糖胺聚糖發(fā)生了不同的變化。而且可以發(fā)現同樣經4b(10μM)處理后,雖然與FGF8的結合也向高能量方向移動,但其數值仍然較低,這同對BaF3的促增長作用的結果是一致的,都表明4b更多的是通過FGF1信