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木豆是豆科木豆属一年生或多年生木本植物,无毒可食用,具有很多药理活性。Cajanol是从木豆根中提取分离得到的单体化合物,是一种黄酮类化合物。Cajanol也是一种植物抗生素,具有抗疟原虫活性和抗真菌活性,其他活性目前未有报道。通过对Cajanol体外抗肿瘤活性进行初步评价,发现其具有很好的肿瘤抑制作用,具有一定的开发前景。本论文主要对Cajanol的体外抗肿瘤活性及作用机制进行深入探讨。为Cajanol抗肿瘤新药的研制提供一定的科学依据。研究结果如下：1.应用MTT法研究Cajanol对肿瘤细胞株生长的影响,结果Cajanol对几种肿瘤细胞株均有不同程度的生长抑制作用,人结肠癌细胞(HCT-8)的IC50为19.59±1.07μg/mL;人前列腺癌细胞(PC-3)的IC50为19.37±0.94μg/mL,人肺腺癌细胞(A549)的IC50为19.92±1.10μg/mL,人卵巢癌(HO-8910)的IC50为18.00±0.55μg/mL；人白血病(CCRF-CEM)细胞的IC50为18.36±1.18μg/mL；人乳腺癌细胞(MCF-7)的IC50为17.08±0.69μg/mL。其中对人乳腺癌细胞MCF-7细胞的抑制作用最强。Cajanol对正常细胞非洲绿猴肾细胞(Vero)的IC50为34.26±1.52μg/mL。2.采用琼脂糖凝胶电泳法检测DNA Ladder,片段化而形成的DNA Ladder被认为是细胞凋亡的典型特征,经过10gg/mL,和20μg/mL Cajanol处理的MCF-7细胞可以发现明显的DNA Ladder,所以Cajanol可以诱导肿瘤细胞凋亡。3.采用荧光显微镜,检测经过Hochest33258染色的细胞核形态变化,未经处理的细胞核大而圆,染色均一,浅蓝色；20μg/mL Cajanol处理MCF-7细胞48 h的细胞核染色质浓集、边聚,核碎裂,并可见凋亡小体。凋亡小体是细胞凋亡的主要特征之一,说明Cajanol可以诱导肿瘤细胞凋亡。4.采用AnnexinV-FITC/PI双染法在流式细胞仪上检测了Cajanol诱导MCF-7肿瘤细胞凋亡百分率的变化,经过Cajanol处理MCF-7细胞后,会引起肿瘤细胞凋亡,并在一定的剂量范围内,随着Cajanol药物浓度的增加,细胞凋亡百分率也逐渐提高。5.利用流式细胞仪分析了Cajanol处理MCF-7细胞后对细胞周期的影响,结果不同浓度的Cajanol在作用MCF-7细胞48 h后,细胞周期发生了改变。G2/M期细胞发生大量滞留的现象,并且随着剂量的增加,这种变化愈加明显。因此,Cajanol能诱导MCF-7细胞凋亡,与引起G2/M期细胞大量积累有关。6.采用Rh123染色,应用流式细胞仪检测Cajanol对MCF-7细胞线粒体膜电位(ΔΨm)变化的影响。流式细胞仪结果显示MCF-7细胞经过Cajanol作用后,随着时间延长,低荧光强度部分细胞所占百分比逐渐增加,高于对照组。说明发生ΔΨm去极化,ΔΨm降低。此结果也说明Cajanol可能通过降低ΔΨm而引起MCF-7细胞凋亡。7.采用DCFH-DA荧光探针,应用流式细胞仪检测Cajanol对细胞内ROS的影响。随着Cajanol给药量的增加,流式细胞仪所检测的荧光强度逐渐增强,说明Cajanol可以诱导细胞内产生ROS,并随着浓度的增加,ROS产生量也逐渐增加。8.采用BCECF AM荧光探针,应用激光共聚焦显微镜检测Cajanol对MCF-7细胞内pH的影响。随着Cajanol给药量的增加,细胞的平均荧光密度逐渐降低,说明经Cajanol处理的MCF-7细胞,胞浆pH([pH]i)降低,并且随着剂量的增加,这种变化愈加明显。9.通过Western blot检测,结果显示Cajanol通过下调Bcl-2蛋白的表达,上调Bax蛋白的表达,促使Cytochrome C大量从线粒体向细胞质中释放,细胞质中的Cytochrome C可以将47kD的蛋白pro-caspase-9激活为37kD的active-caspase-9,而active-caspase-9又可以将35kD的蛋白pro-caspase-3被激活为17kD和12kD的active-caspase-3,active-caspase-3剪切PARP,从而完成Cajanol诱导MCF-7细胞凋亡的信号通路。综上所述,Cajanol在不影响正常细胞生长的情况下,可以抑制肿瘤细胞增殖,这种抑制作用与诱导肿瘤细胞凋亡相关。Cajanol通过激活线粒体凋亡途径及调节一些凋亡相关蛋白的表达诱导肿瘤细胞MCF-7凋亡。以上实验结果对Cajanol进一步的研究及开发为新药提供了良好的理论基础,具有较好的应用价值。