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本研究采用由大连理工大学精细化工国家重点实验室设计、合成的32种全新结构的8-氧-8H-苊并[1,2-b]吡咯-9-腈为主体环的系列衍生物,通过流式细胞仪检测细胞凋亡,筛选出14种能够诱导乳腺癌（MCF-7）细胞凋亡的化合物,其中S1、E-10和E-13化合物诱导MCF-7细胞凋亡效果较强。用终浓度为20gM的S1化合物作用12h的细胞凋亡比率可达29.7%;终浓度为20gM的E-10作用MCF-7细胞72h的细胞凋亡比率为29.3%;20μM E-13作用MCF-7细胞72h的细胞凋亡比率为35.1%。检测三种化合物的半数有效剂量IC50结果表明,化合物S1的IC50最小,为17μM,且起效时间短。化合物S1已申请国家发明专利（2004100504495）。因此,以化合物S1作为抗癌药物先导物探讨诱导MCF-7肿瘤细胞凋亡的作用机制。 通过显微镜观察细胞生长,流式细胞仪检测细胞凋亡和细胞周期,罗丹明123染色检测线粒体膜电位变化,分光光度法检测caspase-3、caspase-8、caspase-9活性,流式细胞术和Western Blotting检测Bcl-2蛋白表达量,实时荧光定量PCR检测Bcl-2 mRNA量。检测结果表明:caspase-3和caspase-9被激活,但caspase-8没有被活化,细胞内Bcl-2蛋白表达量和线粒体膜电位显著下降,而Bcl-2的mRNA量没有明显的改变。选用圆二色光谱分析化合物S1与Bcl-2蛋白复合物的结构,用Insight Ⅱ软件分析化合物S1与Bcl-2蛋白的结合方式,结果表明化合物S1能够对接在Bcl-2蛋白的表面活性区,破坏Bcl-2蛋白的α-螺旋结构。由此可初步推断Bcl-2蛋白可能是与化合物S1直接作用的凋亡因子,化合物S1通过下调Bcl-2蛋白的表达水平,引起线粒体膜电位下降,进而激活caspase-9、caspase-3,引发凋亡的级联反应,从而诱导MCF-7肿瘤细胞凋亡。 本研究筛选出全新的具有自主知识产权的小分子凋亡诱导剂。化合物S1作为Bcl-2蛋白抑制剂,将为研究Bcl-2蛋白的功能和该蛋白家族之间的关系提供新的研究手段。