文献报道，2011年美国新发乳腺癌230480例，死亡39520例。乳腺癌是全球女性的健康杀手。因此对现有治疗方法的优化和研究新型药物就显得尤为重要。目前，乳腺癌的治疗手段主要为手术治疗，放疗和化疗。但是手术治疗时，需要大面积的清扫乳癌周围组织，术后严重降低女性的生活质量，基于此项原因，药物的合理开发和应用就迫在眉睫。早期主要应用特异性内分泌性抗乳癌药物，具体分为以下几种：一，雌激素受体抑制剂类（代表药物：他莫昔芬、氟维司群）；二，芳香类酶抑制剂类（代表：阿那曲唑、来曲唑、依西美坦）。他莫昔芬一直作为乳癌治疗的金标准为广大医生和患者接受，但是近年来，不断的出现耐药病例，使得多种药物联用和新药研发开始受到重视。本实验研究的化合物，Ophiobolin O（蛇孢假壳素O）是首次从焦曲霉094102（Aspergillus ustus094102）发酵物中发现的结构新颖的蛇孢假壳素类二倍半萜烯化合物。文献报道，已经发现的30余种蛇孢假壳素类化合物，具有广谱的抗菌活性，如抗线虫，抗真菌及抗细菌等，此外还对多种肿瘤具有显著细胞毒活性。我们的前期研究发现，蛇孢假壳素O能够抑制多种肿瘤细胞的生长，如肺癌、肝癌、前列腺癌、乳腺癌，其中对乳腺癌MCF-7细胞的抑制作用尤其明显。蛇孢假壳素O诱导MCF-7细胞早期凋亡以及G0/G1期细胞周期阻滞。随后对作用机制进行探讨。PI3K/AKT,MAPK等下游的信号转导通路受到激活，影响Bcl-2家族蛋白、Cyclin家族蛋白以及更下游基因的表达，从而促进肿瘤的发生和增殖发生变化。Cyclin D1是一种细胞周期相关性蛋白，在促使细胞通过G1期检验点，从G1进入S期过程中发挥重要作用。同时Cyclin D1也是一种雌激素反应性基因，具有ERE元件，同样的还有PR基因。我们观察到在蛇孢假壳素O可以使得Cyclin D1的Thr286磷酸化增加。Cyclin D1的Thr286磷酸化是Cyclin D1走向泛素化降解的标志。因此，蛇孢假壳素O可能引起了Cyclin D1磷酸化的降解增加，部分地解释了蛇孢假壳素O存在的条件下引起的G1期阻滞。同时，蛇孢假壳素O激活MAPK通路关键蛋白JNK、p38、ERK等。JNK-MAPK的激活可能诱导了细胞凋亡。Bcl-2家族蛋白主要分为两类，一类为抑制凋亡产生的蛋白，如Bcl-2；另一类为激活细胞凋亡的蛋白，如Bax。蛇孢假壳素O抑制Bcl-2蛋白的表达，刺激Bax蛋白的表达。Bax与Bcl-2比值上升通常被认为是细胞凋亡的一个指征。在此基础上，本课题通过组织形态学观察、MTT法、流式细胞术、RT-PCR、western blot等多种手段，研究蛇孢假壳素O抗乳腺癌MCF-7细胞作用机制，探讨其靶分子以及相关信号通路变化。通过研究，为乳腺癌治疗提供新的可靠的潜在药物。总之，我们通过实验发现，蛇孢假壳素O能够激活MAPK通路，降低GSK-3β的非磷酸化表达，抑制反应性基因Cyclin D1的转录，抑制Bcl-2蛋白的表达，激活Bax蛋白表达，引起细胞周期阻滞，诱导细胞凋亡。因此，蛇孢假壳素O作为一种新型抗乳腺癌化合物，值得进一步研究。