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目的:天然产物所具有结构新颖和活性较强的特点,使其先导化合物的重要来源之一,其发现不仅会推动化学与药学研究的进展,还可能导致药物新靶标的发现.从传统中药和药用植物中寻找具抗肿瘤活性的先导化合物并研究其作用机制是抗肿瘤药物研究的热点.如何从庞大的中药提取物和复方药剂中筛选出有效成分,并从细胞或是分子水平鉴定其作用机理,是中药现代化的必要步骤,也是让中药进入欧美市场的不可缺少的条件.藤黄属(GarciniaL.)植物在我国有21种,分布于广东、广西、云南等南部省区.传统中药材藤黄(gamboge)是来源于藤黄(G. hanburyi)的树脂,具有消肿攻毒,止血杀虫等功效,用于治疗痈疽肿毒、顽癣恶疮和外伤出血等症。本文采集获得了20种中国产藤黄属植物的不同部位后,采用水提或乙醇提物提取的方法,挥干获得76种粗提物样本。并利用已有的平台,筛选出有效抗肿瘤活性成分,并初步探讨其抗肿瘤机制。
方法:(1) CCK-8法检测抗肿瘤细胞增殖活性;(2)流式细胞术检测细胞凋亡变化;(3) western blot检测蛋白表达水平变化;(4)高内涵法筛选出调节细胞自噬的藤黄样本。
结果:利用CCK-8法,在三个实体瘤细胞株(PC-3, HCT-29,A549 )模型上检测其抑制肿瘤细胞增殖活性,筛选获得具有抗肿瘤活性的粗提物样本。结果表明大苞藤黄叶,单花山竹子叶,大果藤黄根皮和山木瓜根皮的醇提物具有较高的抑制肿瘤细胞增殖活性。为进一步验证筛选所得四种藤黄粗提物的抗肿瘤活性,另外选择了8个肿瘤细胞株,分别来源于结肠癌,前列腺癌,肺癌,乳腺癌,宫颈癌,白血病,结果表明,4种藤黄的粗提物具有较广的抗肿瘤谱,在不同肿瘤细胞株上均有抗肿瘤活性。此外,利用流式细胞术,以及western方法检测蛋白表达水平的变化,检测4种藤黄粗提物最终能诱导肿瘤细胞死亡的机制,结果显示以上四种藤黄的醇提物均能诱导人非小细胞肺癌细胞A549,人宫颈癌细胞HeLa经过caspase途径的凋亡,其中SOmg/ml的大苞藤黄叶醇提物作用于A549细胞24小时能诱导20%细胞发生凋亡,并在蛋白水平诱导cleaved caspase3, cleaved PARP表达明显上调。同时,通过GFP-LC3的筛选平台,并western方法检测蛋白表达水平变化,结果表明,四种不同粗提物具有不同的调节自噬的作用,其中大苞藤黄叶的醇提物17mg/ml作用于稳定表达GFP-LC3的HeLa细胞24小时,能明显诱导GFP-LC3 puncta亮点的产生,并在蛋白水平诱导P62,以及LC3BII表达上调。结果证实大苞藤黄叶的醇提物具有较高的抗肿瘤活性,其抗肿瘤活性主要通过诱导肿瘤细胞凋亡以及调节肿瘤细胞自噬来实现。从大苞藤黄叶的醇提物中,最终分离纯化得到两个活性单体化合物neobractatin和isobractatin,也同样用上述方法检测其抗肿瘤细胞增殖活性,诱导肿瘤细胞凋亡及调节肿瘤细胞自噬活性,结果提示,neobractatin和isobractatin具有很强的诱导细胞死亡及抑制自噬的活性,也将对其抗肿瘤机制作进一步研究。
结论:利用将药用植物不同部位初步提取后进行筛选的方法,能快速高效的找寻药用植物的活性部位,并能够从中分离筛选出有效成分。这是中药现代化的一种尝试,也将继续研究。