长白山地区胡桃楸根中萘醌类成分及其诱导肺癌细胞凋亡机制的研究

Currently, lung cancer is one of the malignant tumors with the highest mortality around the world.Development of natural anti-lung cancer drugs from the less toxicnatural sources is becoming hot light. Our previous research indicated, the ethanolic extract of the roots of Juglans mandshurica Maxim around Changbai Mountain not onlyshowed significantly anti-tumor effect, but also promoted TNF-α-induced apoptosis of A549 cells. Based on the preliminary work, we have been isolated 16 quinones (2 new compounds) from the active fractions. Following up previous research, the purposal of this study is further bioguided isolation to yield activity compounds by phytochemistry and molecular biology. Subsequently, the mechanisim of bioactive compounds will be performed targeting apoptosis and important cytokines in NF-κB signaling pathway with the different layers of proteins and RNA molecular biology techniques.The result of this research can establish the foundation for exploitation of anti-lung cancer agents from Chinese folk medicine around Changbai Mountain area.

肺癌是世界范围内死亡率最高的恶性肿瘤之一，从低毒性的天然药物中研制抗肺癌药物成为新药开发的热点。在前期工作中，利用荧光素酶报告基因及MTT法筛选出了长白山地区胡桃楸根的乙醇提取物不仅具有明显的抗肿瘤作用，还能促进TNF-α诱导A549细胞凋亡。因此，已经对活性部位采用各种色谱手段分离得到16个萘醌类化合物（2个新化合物）。本项目在此基础上拟运用先进的分子生物学技术，通过活性追踪的方法寻找活性成分，进而从蛋白质和RNA等不同层面，探究其活性化合物对NF-κB信号通路上几个重要因子与细胞凋亡关系，揭示肺癌疾病中细胞凋亡的作用机理。本课题的研究对象和所挖掘的信息，不仅为研制抗肺癌新药提供新的先导化合物，亦将对长白山地区优势资源的综合利用具有十分重要的意义。

肺癌是世界范围内死亡率最高的恶性肿瘤之一，从低毒性的天然药物中研制抗肺癌药物成为新药开发的热点。本研究旨在探讨长白山地区胡桃楸根提取物的萘醌类化合物对人肺癌细胞促进凋亡作用及其机制，采用MTT法、荧光素酶报告基因等检测法寻找抗肺癌活性作用的萘醌类化合物；采用倒置显微镜、Hoechst 33258荧光染色法和流式细胞术检测已选出的萘醌类化合物对A549人肺癌细胞形态、凋亡和周期的影响；并进一步采用Western blot、Realtime-PCR等先进的分子生物学技术，分析细胞周期、凋亡相关蛋白及相关mRNA的表达。本项目研究结果表明，萘醌类化合物4、5、6和31均具有较好的抑制人肺癌细胞A549增值作用及促进肺癌细胞凋亡作用。其中萘醌类化合物4和6在TNF-α（10 μg/ml）诱导下，对A549细胞显著性下降细胞增殖能力及促进肺癌细胞凋亡作用。细胞周期实验结果表明，经萘醌类化合物5和31，细胞周期相关cyclin D1、c-Myc 等mRNA表达下降而引起细胞周期阻滞在G2/M期；在TNF-α诱导下，萘醌类化合物4和6细胞周期阻滞G0/G1期。此外，RT-PCR法检测萘醌类化合物4和6对NF-KB通路相关IκBα、NF-κB 等mRNA的影响；萘醌类化合物5和31对抗肺癌细胞凋亡相关基因caspase-3，促进凋亡相关Bcl-2、c-IAP1、XIAP的影响。通过本项目研究，萘醌类化合物4和6在TNF-α诱导下，能够显著的抑制肺癌细胞的增殖能力，具有明显的促进凋亡作用，其机制可能是通过抑制 NF-κB 激活下调IκBα、NF-κB蛋白及mRNA的表达相关。醌类化合物5和31能够显著的抑制细胞的生长作用，其机制可能是通过下调 Bcl-2、c-IAP1、XIAP、FLIP 及上调 Bax、cleaved caspase-3、cleaced-PARP的表达相关。