源于两面针的STAT3信号通路小分子抑制剂 ——筛选分离,结构鉴定和药理活性评价

源于两面针的STAT3信号通路小分子抑制剂 ——筛选分离,结构鉴定和药理活性评价

论文摘要

目的:本研究论文的目的是分离鉴定两面针提取物中具有显著调节STAT3信号通路的活性成分,评价STAT3信号通路小分子抑制剂的体内外抗肿瘤和抗炎症等药理活性。方法:①利用HepG2/STAT3报告基因测试筛选提取物和化学组分;②基于活性导向法,综合利用silica gel, sephadex LH-20, PTLC和HPLC等色谱分离两面针提取物中的化学成分;③综合利用NMR和MS等波谱学数据鉴定和表征化合物分子结构;④评价化合物对不同肿瘤细胞信号通路选择性;⑤利用细胞分子生物学技术评价和探讨抑制剂体外对肿瘤(干)细胞增殖,凋亡和迁移活性,并利用人肝癌细胞裸鼠皮下移植瘤模型进一步评价体内抗肿瘤效果;⑥利用小鼠烫伤炎症模型,评价抑制剂对小鼠烫伤皮肤伤口愈合的药效。结果:①利用HepG2/STAT3报告基因测试表明两面针根乙酸乙酯和甲醇提取物表现出显著活性;②基于活性测试为导向从两面针乙酸乙酯和甲醇提取物中分离获得12个化合物,鉴定11个化合物,分别为:8-methoxy-dihydrochelerythrine (YS12806),8-methoxy-9-demethoxyldihydrochlerythrine (MH24701),oxychelerythrine (MH23711), avicine (MH24506), nitidine (MH24218), liriodenine (MH24404), isobutyl benzoate (MH32501),L-sesamin (YS13805), skimmianine (YS13206), β-stigmasterol (YS13806)和4-hydroxy-N-methylproline (YS12903);③实验证实8-methoxy-dihydrochelerythrine为药理活性较强的选择性STAT3信号通路抑制剂(IC50=7.1μM);④YS12806显著抑制多种人肿瘤(干)细胞增殖(IC50=0.22-8.0μM)并诱导其凋亡,抑制肿瘤细胞迁移和侵袭,抑制JAK2和STAT3的磷酸化水平,下调JAK2/STAT3信号通路下游功能蛋白如Cyclin B1、Survivin. ICAM-1、VEGF的表达水平;⑤YS12806在20mg/Kg剂量时能显著抑制人肝癌细胞裸鼠皮下移植瘤的成长;⑥YS12806显著促进烧烫伤性伤口愈合。结论:本实验论文基于活性导向法从两面针提取物中分离鉴定11个化合物结构,avicine, isobutyl benzoate和4-hydroxy-N-methylproline为首次从该植物中分离获得;实验证实先导化合物8-methoxy-dihydrochelerythrine (YS12806)是药理活性较强的选择性STAT3信号通路小分子抑制剂,为特异性分子靶向抗癌药物研发奠定了科学基础。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 前言
  • 一、STAT3信号通路和STAT3分子结构
  • 二、STAT3信号通路的病理生理学功能
  • (一) STAT3与炎症
  • (二) STAT3与肿瘤的发生,血管生成和转移
  • (三) STAT3与免疫系统
  • 三、STAT3信号通路小分子抑制剂的作用机制
  • (一) 间接作用
  • (二) 直接作用
  • 四、天然和合成的STAT3信号通路小分子抑制剂研究进展
  • 五、基于HepG2/STAT3报告基因测试药用植物提取物初步筛选结果
  • 六、花椒属植物两面针植物分类与命名
  • (一) 两面针植物分类
  • (二) 两面针命名
  • 七、花椒属植物两面针植物性状描述
  • 八、花椒属植物两面针地理分布
  • 九、花椒属植物两面针传统药用价值
  • 十、两面针的现代药理和化学研究现状
  • (一) 花椒属植物两面针现代药理研究
  • (二) 花椒属植物两面针化学成分研究
  • 十一、课题立项依据,研究意义和研究目标
  • (一) 立项依据与研究意义
  • (二) 研究目标
  • 第二章 基于药理活性导向法筛选分离两面针STAT3调节剂
  • 第一节 实验材料
  • 一、药材采集和准备
  • 二、试剂与色谱填料
  • 三、仪器
  • 第二节 实验方法
  • 一、两面针根提取物的预制备
  • 二、HepG2/STAT3报告基因筛选测试
  • 三、液相分离两面针根MeOH提取物获得其化学微组分
  • 四、两面针根提取物的放大制备
  • 五、活性微化学组分MH20709中化学成分追踪分离与纯化
  • 六、活性微化学组分MH20704中化学成分追踪分离与纯化
  • 七、两面针根的活性化学成分的放大分离与纯化
  • 八、两面针STAT3信号通路抑制剂YS12806的放大制备
  • 九、化合物的纯度检测
  • 第三节 实验结果
  • 一、两面针根提取物HepG2/STAT3报告基因活性筛选
  • 二、化学微组分MH20701-10的HepG2/STAT3报告基因活性筛选
  • 三、活性化学成分追踪分离与纯化
  • 四、化合物的纯度检测
  • 第四节 小结与讨论
  • 第三章 分离化合物的结构鉴定和表征
  • 第一节 实验材料
  • 一、试剂
  • 二、仪器
  • 第二节 化合物的结构表征
  • 一、化合物YS12806结构鉴定
  • 二、化合物MH24701结构鉴定
  • 三、化合物MH23711结构鉴定
  • 四、化合物MH24506结构鉴定
  • 五、化合物MH24218结构鉴定
  • 六、化合物YS12904结构鉴定
  • 七、化合物YS13206结构鉴定
  • 八、化合物MH32501结构鉴定
  • 九、化合物YS13805结构鉴定
  • 十、化合物YS13806结构鉴定
  • 十一、化合物YS12903结构鉴定
  • 第三节 小结与讨论
  • 第四章 化合物对不同肿瘤细胞及其信号通路选择性活性评价
  • 第一节 实验材料
  • 一、细胞
  • 二、试剂
  • 三、仪器
  • 第二节 实验方法
  • 一、细胞培养
  • 二、信号通路调节剂的体外筛选方法
  • 三、两面针分离化合物对肿瘤细胞增殖活性评价
  • 四、Western Blot检测
  • 五、数据处理
  • 第三节 实验结果
  • 一、两面针分离化合物对三种肿瘤细胞信号通路的活性评价
  • 二、两面针分离化合物对多种人来源肿瘤细胞增殖活性评价
  • 三、两面针分离化合物对IL-6诱导肿瘤细胞STAT3磷酸化表达的影响
  • 第四节 小结与讨论
  • 第五章 STAT3信号通路抑制剂对人肝癌细胞体内外活性评价
  • 第一节 实验材料
  • 一、细胞株
  • 二、实验动物
  • 三、试剂
  • 四、仪器
  • 第二节 实验方法
  • 一、Huh-7细胞的培养
  • 二、STAT3信号通路抑制剂对人肝癌Huh-7细胞增殖和凋亡活性评价
  • 三、STAT3信号通路抑制剂对人肝癌干细胞增殖活性评价
  • 四、STAT3信号通路抑制剂对人肝癌Huh-7细胞迁移和侵袭活性评价
  • 五、WesternBlot检测STAT3信号通路抑制剂对人肝癌Huh-7细胞增殖,凋亡和迁移相关功能蛋白表达水平
  • 六、STAT3信号通路抑制剂YS12806对人肝癌Huh-7细胞裸鼠移植瘤药效评价
  • 七、数据处理
  • 第三节 实验结果
  • 一、STAT3信号通路抑制剂对人肝癌Huh-7细胞增殖和凋亡活性评价实验结果
  • 二、STAT3信号通路抑制剂对人肝癌干细胞增殖活性评价
  • 三、STAT3信号通路抑制剂对人肝癌Huh-7细胞迁移和侵袭活性评价
  • 四、WesternBlot检测STAT3信号通路抑制剂对人肝癌Huh-7细胞增殖,凋亡和迁移相关功能蛋白表达水平
  • 五、STAT3信号通路抑制剂YS12806对人肝癌Huh-7细胞裸鼠移植瘤药效评价
  • 第四节 小结与讨论
  • 第六章 STAT3信号通路抑制剂对小鼠烫伤皮肤伤口愈合效果评价
  • 第一节 实验材料
  • 一、实验动物
  • 二、试剂
  • 三、仪器
  • 第二节 实验方法
  • 一、小鼠烫伤模型的制备
  • 二、小鼠烫伤皮肤组织生化指标的检测
  • 三、小鼠烫伤皮肤组织石蜡切片HE(Hematoxylin-eosin staining)染色
  • 四、增殖细胞核抗原(PCNA,Proliferating Cell Nuclear Antigen)免疫组织化学实验
  • 五、数据处理
  • 第三节 实验结果
  • 一、小鼠体重变化
  • 二、小鼠创面愈合面积
  • 三、小鼠烫伤皮肤组织生化指标的检测结果
  • 四、小鼠烫伤皮肤组织石蜡切片HE染色
  • 五、增殖细胞核抗原(Proliferating Cell Nuclear Antigen,PCNA)免疫组织化学实验
  • 第四节 小结与讨论
  • 结语
  • 一、总结论
  • 二、展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 在校期间发表论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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