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乳腺癌是欧美国家女性最常见的恶性肿瘤之一,近年来在我国特别是上海、北京等发达地区发病率逐年提高。统计资料显示,仅上海市区女性乳腺癌病例每年就增加2.7%,已成为上海市区女性第一恶性肿瘤。因此研究开发抗乳腺癌疾病的新药已成为乳腺癌防治的紧迫任务。黄酮类化合物能够有效地抑制乳腺癌细胞的增殖并诱导其凋亡,在乳腺癌的防治上有很大的应用潜力。本文选用由工业废料沙棘籽渣中经一步分级法提取的沙棘籽渣黄酮(flavonoids from seed residues of Hippophae rhamnoides L., FHR)为实验材料,以人乳腺髓样癌细胞株Bcap-37为受试细胞株,从抑制乳腺癌细胞增殖及诱导其凋亡两个方面开展研究,在本课题组前期研究的基础上,进一步探讨FHR对乳腺癌细胞Bcap-37的作用效果及其机制,为FHR的抗肿瘤效应和在乳腺癌防治中的应用提供理论基础,同时为实现沙棘籽渣变废为宝的研发提供实验依据。 本课题在增殖抑制效应的研究中,以CCK-8法观察FHR对Bcap-37细胞的增殖抑制效应,用流式细胞术定量检测FHR对其细胞周期的影响,并用人14 K cDNA表达谱芯片进一步探寻FHR引起Bcap-37增殖抑制的相关机制。通过半定量RT-PCR和Western Blot两种方法验证芯片结果数据的可靠性。继而对芯片结果进行生物信息学分析,从中筛选与细胞增殖抑制相关的基因。结果发现沙棘籽渣黄酮类化合物对Bcap-37细胞有明显的增殖抑制作用,抑制率呈明显的剂量—效应关系,半致死浓度(IC50)为600μg/ml。不同浓度的FHR作用24 h后,周期各时相细胞占总体比例有较大变化,其中G2/M期细胞所占比例从10.49%提高到25.74%,S期细胞的数目也有较大提高,G0/G1期细胞所占比例明显减小,显示FHR能够将Bcap-37的增殖阻滞在G2/M期。由cDNA表达谱芯片的结果分析可得,与对照组相比,FHR(1000μg/ml)作用24h后细胞周期蛋白Cyclin B1和CDK1的转录受到抑制,Ratio值分别为0.465和0.380。对Cyclin B1-cdk1复合物的活性有抑制作用的GADD45A的转录上调,Ratio值为2.241。同时发现细胞周期相关蛋白Nek2的mRNA水平下调,Ratio值为0.484。FHR作用后,Bcap-37细胞DNA复制的关键酶DNA聚合酶α和拓扑异构酶Ⅱ的表达均受到抑制,Ratio值分别为0.5和0.45。转录的正向调节因子PCNA表达下调,Ratio值为0.35。此外,还发现对外界刺激产生快速反应的早期反应原癌基因c-fos和v-myc分别下调为0.42和0.45,抑癌基因TSSC3和GADD34分别上调为5.164和3.661。Western Blot结果显示Cyclin B1和GADD45A的上游调控蛋白p53蛋白的表达上调为对照组的1.454倍。本实验结果表明FHR能够以浓度依赖性方式