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背景：癌症严重威胁人类的健康,癌症的化学治疗是治疗癌症的主要手段之一,其中抗代谢类药物的地位举足轻重。吉西他滨是一种周期特异性抗代谢药物,临床主要用于非小细胞肺癌、胰腺癌、膀胱癌、乳腺癌及其他实体肿瘤的治疗。但是,吉西他滨嘧啶环4位氨基易被快速代谢而失活。另外,吉西他滨的脂溶性差,并可能存在着肿瘤细胞易产生耐药性等问题,这些问题限制了吉西他滨的进一步临床应用。SL-01是一种新型的吉西他滨4位氨基酰化衍生物。我们的前期研究表明,SL-01具有稳定性好、半衰期延长,且对非小细胞肺癌和结肠癌抑制作用强等特点。本研究采用多种体内外试验方法对SL-01对人乳腺癌增殖的抑制活性进行了评价,探讨了作用机制。方法：以MTT法评价了SL-01对人乳腺癌细胞MCF-7增殖的抑制作用；Hoechst33258染色法和Annexin V/PI法分别检测了SL-01诱导MCF-7(?)细胞凋亡作用；碘化丙啶染色流式细胞术法检测SL-01对MCF-7细胞周期阻滞作用；Western blotting法检测了SL-01对MCF-7细胞周期调节蛋白表达的影响；以裸鼠异位肿瘤模型,灌胃给药评价SL-01对MCF-7肿瘤组织的抑制活性；Western blotting法检测SL-01对MCF-7肿瘤凋亡蛋白表达的影响；TUNEL染色法检测SL-01诱导MCF-7细胞凋亡作用；Western blotting法检测SL-01对MCF-7肿瘤增殖细胞核抗原PCNA和核因子NF-κB表达影响；病理组织学方法检查了SL-01对裸鼠肝脏及胃肠道的毒性作用。结果：MTT结果显示,SL-01(0.125μM-2.0μM)明显抑制体外生长的MCF-7细胞,其抑制活性呈现剂量依赖性关系。SL-01对MCF-7细胞72h IC50值为0.64μM。以1μM的SL-01和吉西他滨与MCF-7细胞作用72h,其抑制率分别为62.9%和58.3%。Hoechst33258染色显示,2μM SL-01明显诱导MCF-7细胞凋亡,细胞核染色质浓染,固缩或集聚核膜周边,或呈块状碎裂改变。Annexin V/PI染色结果显示,0.5μM-2.0μMSL-01处理MCF-7细胞24h,诱导细胞凋亡率分别为20.4%、30.93%和34.3%。碘化丙啶染色流式检测结果显示,SL-01能明显引起MCF-7细胞处于G1期阻滞,0.5μM-2.0μM SL-01处理24h后G1期细胞比例分别上升为59.3%、74.6%和77.8%。Western blotting分析显示,SL-01处理24h,明显上调MCF-7细胞p53,p-ATM和p21Waf1／Cip1，下调cyclin D1表达。SL-01对裸鼠体内生长的MCF-7肿瘤抑制作用非常明显,以三天一次灌胃给予12.5、25、50μmol/kg SL-01三周后,其抑瘤率分别为10.1%、34.5%和66.5%,每三天静脉注射25μmol/kg吉西他滨三周后抑瘤率为68.4%。TUNEL染色结果显示,12.5、25.50μmol/kg SL-01处理三周后,MCF-7肿瘤组织的TUNEL阳性染色水平显著增加,显示凋亡率分别为19.4%、23.5%和33.8%。Western blotting分析显示,SL-01显著上调MCF-7肿瘤中cleaved caspase-9和cleaved PARP,明显降低caspase-3和caspase-9蛋白表达水平，同时上调MCF-7肿瘤Bax与Bcl-2(?)比值。此外,SL-01还显著下调PCNA和NF-kB的表达。病理组织学检查未发现SL-01引起肝脏和胃肠道明显病变。结论：SL-01对体内外化长的乳腺癌细胞MCF-7具有较强的抑制作用。SL-01的抗癌活性可能与其上调p53表达引起的细胞G1期阻滞和激活caspases信号通路诱导凋亡有关。SL-01可能是一种有效的口服抗癌物,可用于未来的吉西他滨替代治疗。