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实验采用的枯草芽孢杆菌Bacillus natto TK-1发酵产生的脂肽——surfactin,被广泛认为是一种安全高效的生物表面活性剂。它具有显著的抗菌,抗肿瘤,抗病毒及溶解血栓等功能,其中关于抗肿瘤和抗病毒功能的研究较少。课题组经过前期实验发现,surfactin能够通过线粒体途径诱导MCF-7乳腺癌细胞发生凋亡。线粒体通透性转换孔(MPTP,简称PT孔)作为细胞的“生命闸门”,在细胞凋亡过程中发挥着至关重要的作用。本文主要探讨PT孔在surfactin诱导的MCF-7乳腺癌细胞凋亡过程中的作用机理,以及ERK/MAPK通路与细胞增殖和凋亡的关系。surfactin诱导MCF-7乳腺癌细胞的PT孔开放与细胞凋亡的关系及作用机理,以及,ERK/MAPK通路对于肿瘤细胞生长增殖的影响。本论文以体外培养的人乳腺癌MCF-7细胞株为研究对象,探讨surfactin对肿瘤细胞增殖和凋亡的作用,并深入探讨相关的作用机理。体外增长抑制实验表明,surfactin能显著抑制MCF-7乳腺癌细胞的增殖,这种抑制作用呈现出浓度和时间依赖关系,作用24h的IC50是40.2μg/mL,作用48h的IC50是32.3μg/mL。HE染色法和AO/EB、Hoechst33342/PI荧光双染发现,surfactin诱导MCF-7细胞发生典型的凋亡形态学改变。实验采用激光共聚焦显微镜(LSCM)观察发现,经surfactin作用后,MCF-7细胞内的活性氧(ROS)水平和胞内游离钙离子(Ca2+)水平显著升高,这一趋势分别可被ROS抑制剂NAC和胞内Ca2+螯合齐BAPTA-AM所抑制,且Ca2+水平的升高是由ROS的大量生成所致。同时发现,ROS的升高将会导致PT孔的开放,PT孔专一性抑制剂CsA可以抑制其开放,PT孔的开放直接引起线粒体跨膜电位(△Ψm)的显著降低,这一趋势可被NAC、BAPTA-AM和CsA所抑制。通过免疫印迹(Western blotting)实验发现,PT孔开放后,线粒体内细胞色素C(Cyt C)减少,而胞浆内的Cyt C则逐渐增多,胞内caspase-9蛋白的表达量也随之增加。此外,p-ERK蛋白表达量降低,Bcl-2蛋白表达量也随之下调。综上所述,surfactin具有诱导MCF-7肿瘤细胞发生凋亡的作用,其凋亡机制可能与线粒体途径及PT孔的开放有关。另外,ERK/MAPK通路参与了surfactin对MCF-7细胞的增殖抑制作用。