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为获得微生物新药的多样性,科研人员逐渐将目光投向较少研究的特境微生物。共生菌在与宿主长期共进化过程中,易形成特殊的代谢途径,能够产生结构新颖和活性显著的次生代谢产物,是抗肿瘤新药及先导化合物的丰富来源。 本学位论文首先采用MTT法对从共生菌发酵产物中分离获得的15个天然化合物进行体外抗肿瘤活性筛选,测试细胞株为人肝癌细胞株HepG2和SMMC-7721,人宫颈癌细胞株HeLa,阳性对照药为顺铂。结果显示:①trichoverritone(4)、chaetoglobosin E(6)和penochalasin C(8)对HepG2细胞具有显著的增殖抑制活性,IC50值分别为0.053、0.74和0.16μg/mL; dehydrovomifoliol(2)、cytoglobosin A(7)、Guxi-2(9)、deoxyleporin B(11)和fumigaclavine C(13)对HepG2细胞具有较强的增殖抑制活性,IC50值分别为7.62、7.33、4.10、4.51和2.72μg/mL。②trichoverritone(4)、chaetoglobosin F(5)、penochalasin C(8)和fumigaclavine C(13)对SMMC-7721细胞具有显著的增殖抑制活性,IC50值分别为0.12、0.94、0.56和0.65μg/mL; dehydrovomifoliol(2)、Guxi-2(9)和deoxyleporin B(11)对SMMC-7721细胞具有较强的增殖抑制活性,IC50值分别为4.03、1.62和8.10μg/mL。③trichoverritone(4)、chaetoglobosin F(5)、 penochalasin C(8)、Guxi-2(9)、deoxyleporin B(11)和fumigaclavine C(13)对HeLa细胞具有显著的增殖抑制活性,IC50值分别为0.13、0.18、0.84、0.17、0.23和0.13μg/mL; dehydrovomifoliol(2)和chaetoglobosin E(6)对HeLa细胞具有较强的增殖抑制作用,IC50值分别为3.81和7.20μg/mL。黄花蒿内生菌Myrotheciumroridum IFB-E091产生的新环肽化合物Guxi-2(9)对上述三株肿瘤细胞株均表现出较强的细胞毒活性,其抗肿瘤活性值得深入研究。 本学位论文还进一步研究了Guxi-2(9)、mytoxin B和myrothecine A对SMMC-7721细胞的体外抗肿瘤活性机制。量效关系研究表明,在测试浓度梯度范围内,Guxi-2对SMMC-7721细胞的作用随化合物浓度的增加明显增强,具有明显的剂量依赖性;myrothecine A对SMMC-7721细胞的作用随着浓度的增加有一定的增强,表现出一定的剂量依赖性;而mytoxinB对SMMC-7721细胞的作用随化合物浓度的增加没有明显的变化。时效关系研究表明,在测定时间范围内,Guxi-2、mytoxinB和myrothecineA对SMMC-7721细胞的作用随时间的延长有一定的增强,呈现一定的时间依赖性。细胞形态观察发现,三个化合物都能不同程度地改变SMMC-7721细胞形态。细胞周期分析显示,Guxi-2和mytoxin B能显著诱导SMMC-7721细胞S期阻滞,而myrothecine A诱导SMMC-7721细胞S期阻滞的作用较弱。AnnexinⅤ/PI双染色法发现,Guxi-2和mytoxin B能显著提高SMMC-7721细胞的凋亡率,而myrothecine A对SMMC-7721细胞凋亡率的影响较小。Western blot分析显示,Guxi-2和mytoxinB分别处理SMMC-7721细胞后,抑凋亡蛋白Bcl-2的表达下降、促凋亡蛋白Bax的表达增加,说明这两个化合物可能都是通过下调Bcl-2蛋白的表达和上调Bax蛋白的表达来诱导SMMC-7721细胞凋亡;myrothecine A处理SMMC-7721细胞后,抑凋亡蛋白Bcl-2的表达有微弱变化,而促凋亡蛋白Bax的表达明显增加,说明其可能主要是通过上调Bax蛋白的表达来诱导SMMC-7721细胞凋亡。综上可知,化合物Guxi-2、mytoxin B和myrothecine A对SMMC-7721细胞的体外抗肿瘤活性皆与S期细胞周期阻滞有关;它们通过调控Bcl-2和/或Bax蛋白的表达来诱导SMMC-7721细胞的凋亡;12,13-环氧环的存在与否对单端孢霉烯大环内酯的体外抗肿瘤活性影响较大,相关机制有待进一步研究。