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化疗是治疗肿瘤的重要手段之一。化疗药物的主要缺陷是缺乏肿瘤细胞选择性。将药效团与多胺基团结合,形成多胺缀合物,可提高药效团与肿瘤细胞的亲和力,进而具有肿瘤细胞选择性。萘酰亚胺及其衍生物是DNA嵌入剂,具有显著的抗肿瘤活性。将萘酰亚胺与多胺缀合,可增加萘酰亚胺的水溶性和抗肿瘤活性,并使之具有肿瘤细胞选择性。因此,开发具有靶向性转运萘酰亚胺进入肿瘤细胞的萘酰亚胺-多胺缀合物是当今化疗研究领域中一个新的热点。然而,对萘酰亚胺-多胺缀合物抗肿瘤机制的研究尚不广泛,其机制尚未完全澄清。本文着重探讨单萘酰亚胺-亚精胺(mononaphthalimide spermidine, MNISpd)缀合物的多胺转运通道(polyamine transport, PAT)识别性和靶向性,对人宫颈癌HeLa细胞活力影响的机制,及其与活性氧(reactive oxygen species, ROS)间的关系。本文实验表明,在48h内,MNISpd对HeLa细胞的IC50为4.71±0.21,对人胚肺成纤维细胞HELF的IC50为16.68±0.18,对HELF细胞的细胞毒作用显著小于对HeLa细胞的细胞毒作用。MNISpd与SPD联用对HeLa细胞的IC50为7.37±0.16,提示,SPD对HeLa细胞具有保护作用;MNISpd与DFMO联用对HeLa细胞的IC50为3.47±0.05,提示,DFMO对MNISpd具有增效作用。以MNISpd<6μM处理HeLa细胞可诱导其细胞周期阻滞于S期,导致其增殖抑制。MNISpd在此浓度范围内诱导的HeLa细胞周期阻滞与p21表达活性上调、Cdc2表达活性下调有关,而与CDK2的表达无关。以MNISpd≥6μM处理HeLa细胞,可诱导其凋亡,且在48h内,9μM的MNISpd最适合诱导HeLa细胞凋亡。实验进一步表明,MNISpd介导的HeLa细胞凋亡与XIAP表达活性下调、caspase-3和caspase-9表达活性上调、线粒体膜电位去极化及继发的线粒体释放细胞色素c(cytochrome c)、凋亡诱导因子(apoptosis inducing factor, AIF)从线粒体中转移至细胞核有关,但对caspase-8的表达活性没有影响。同时,MNISpd介导的HeLa细胞凋亡与Bax表达活性上调、Bcl-2表达活性下调有关。当以10mM的N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl-cysteine, NAC)预孵育HeLa细胞2h时,MNISpd介导的诱导HeLa细胞凋亡的事件均被抑制,但细胞周期仍阻滞于S期。MNISpd介导的活性氧在HeLa细胞的蓄积与其PAO活性上调、谷胱甘肽含量的复杂性变化有关。基于以上实验结果,本文认为,①MNISpd能被PAT识别,并通过PAT进入HeLa细胞;②MNISpd对HeLa细胞具有靶向性;③MNISpd对HeLa细胞活性的抑制主要源于诱导细胞凋亡和增殖抑制,且与MNISpd的处理浓度有关:在MNISpd<6μM,以诱导细胞增殖抑制为主,在MNISpd≥9μM,以诱导细胞凋亡为主;④MNISpd诱导的HeLa细胞凋亡可通过caspase依赖性内源性途径和AIF介导的非caspase依赖性途径发生,且与caspase依赖性外源性途径无关;⑤MNISpd诱导的HeLa细胞凋亡与MNISpd介导的氧化应激有关;MNISpd介导的活性氧在HeLa细胞的蓄积与还原性谷胱甘肽代谢池的耗竭有关,且PAO活性上调可能是ROS产生的源泉;⑥MNISpd诱导的HeLa细胞凋亡被NAC所抑制而其诱导的细胞周期阻滞则不受NAC预孵育的影响。另外,本文实验还表明,MNISpd可诱导人白血病K562细胞的增殖抑制和细胞凋亡。综上所述,MNISpd可以作为靶向性抗肿瘤药物进一步开发。