本文首先对42种紫杉烷类化合物进行初步筛选，得到了2种逆转活性较高的先导化合物NBPl4和NBP36，并进一步深入评价了它们的细胞毒性及其多药耐药逆转活性，并对其多药耐药逆转的可能机制进行了初步探讨。 在42种紫杉烷类化合物多药耐药逆转活性的初步筛选实验中，首先用人肺腺癌多药耐药细胞株A549/Taxol作为获得性多药耐药的体外肿瘤细胞模型，筛选得到15种活性较高的化合物，它们分别与紫杉醇联合用药时能够达到或超过Verapamil逆转MDR的作用强度。然后，又以人结肠癌细胞株HCrr-8作为内在性多药耐药的体外肿瘤细胞模型，对这15种紫杉烷类化合物进一步筛选，结果得到4种比Verapamil逆转活性更高的化合物，它们分别是NBP13、NBP14、NB20和NBP36。由于NBP13和NBP20与紫杉醇联合用药后能够明显增加紫杉醇对敏感细胞株A549的细胞毒作用，说明其具有一定的细胞毒性，因此进一步研究没有使用这两种化合物，而是以NBP14和NBP36作为进一步研究多药耐药活性及其作用机制的先导化合物。 SRB实验结果表明，新型紫杉烷类化合物NBP14和NBP36对多种肿瘤细胞的半数生长抑制浓度(GI<,50>)为10-20μg/ml，其摩尔浓度均大于20μmol/L，远远高于紫杉醇的半数生长抑制浓度(紫杉醇对肿瘤细胞敏感株的GI<,50>值在nmol/L数量级，而对多药耐药肿瘤细胞株在0.1-1μmol/L数量级)。这些结果表明，NBP14和NBP36本身抑制肿瘤细胞生长的作用较弱。尤其是，这两种化合物对于正常人胚胎肺成纤维细胞Helf的半数生长抑制浓度分别为28.20±9.43μg/ml和62.45±15.87μg/ml，说明NBPl4和NBP36对正常细胞的细胞毒作用较小。 选用7种肿瘤细胞株评价了NBP14和NBP36的体外逆转MDR的活性，包括1个内在性多药耐药的人结肠癌细胞株HCT-8，以及3对获得性多药耐药株与其敏感株：人口腔上皮癌多药耐药细胞KB/V和人口腔上皮癌细胞KB、人肺腺癌细胞多药耐药株A549/Taxol和人肺腺癌细胞株A549、人肝癌耐药细胞株：Be17402/5FU和人肝癌细胞Bel7402。逆转活性研究结果表明，5umol/LNBP14对内在多药耐药肿瘤细胞模型HCT-8紫杉醇的逆转倍数为81.1，逆转作用超过10μmol/L Verapamil；而10μmol/L NBP14的耐药逆转倍数为186.6，约为同样剂量Verapamil逆转倍数的3倍。10μmol/L NBP36对HCT-8紫杉醇耐药的逆转倍数为88.1，也超过了同样浓度Verapamil对内在性耐药细胞株HCT-8的逆转活性。5μmol/L的NBPl4与长春新碱合用时，对获得性耐药细胞模型KB/V的逆转倍数为113.9，接近10μmol/L Verapamil的作用。而10μmol/L NBP14对KB/V的逆转倍数为332.4，约为相同剂量Verapamil逆转活性的3倍。结果表明，10μmol/LNBP36也能够明显增加KB/V细胞对长春新碱的敏感性，其逆转倍数为135.2。结果表明，NBP14和NBP36均呈明显的剂量依赖性地逆转KB/V细胞对长春新碱的耐药性，两种先导化合物10μmol/L时的逆转活性均比相同浓度Verapamil高。7．5 μmol/L的N=BP14与紫杉醇合用时，对第二种获得性耐药细胞模型A549/Taxol的逆转倍数为138．4，接近10μmol/L Verapamil的作用。而10μmol/LNBP14对A549/Taxol的逆转倍数243．6，约为相同剂量Verapamil的1．5倍。10μmol/L NBP36也能够增加A549/Taxol细胞对紫杉醇的敏感性，其逆转倍数为119．0，比相同剂量的Verapamil的逆转活性稍低。以上两种获得性耐药细胞模型的实验中，NBP14和NBP36对抗肿瘤药敏感的亲本细胞株均没有明显增强抗肿瘤作用。与对照逆转剂Verapamil类似，10μmol/L NBP14和NBP36对人肝癌细胞株Bel7402及多药耐药株Be17402/5FU均未显示明显的逆转活性。这表明NBP14和NBP36逆转耐药肿瘤细胞对抗肿瘤药物的耐药性，具有一定的肿瘤细胞选择模式(pattern)，即对某些耐药细胞株有很强的逆转活性，而对另外一些耐药细胞株没有逆转作用。这种逆转肿瘤耐药性的细胞选择模式与对照药Verapamil相似，提示其多药耐药机制也可能相同。采用AO/EB双染色、Hoechst 33258细胞核染色及流式细胞术等技术观察了NBP14单独用药及与紫杉醇联合用药时，诱导细胞凋亡的情况，探讨其逆转紫杉醇耐药作用的机制。实验结果发现，单用10μmol/L NBP14对于多药耐药肿瘤细胞株A549/Taxol，未显示出明显的诱导细胞凋亡的作用；单独应用低于A549/Taxol细胞株的IC<,50>的紫杉醇浓度如100nmol/L时，仅有部分细胞出现凋亡，而两者联合应用后，细胞凋亡的比率明显增加，其效应与单独应用高剂量的紫杉醇类似。同时，10μmol/L NBP14单独应用基本不影响肿瘤细胞的细胞周期，而联合用药后，肿瘤细胞明显出现G<,2>/M期阻滞。这些结果表明，10μmol?L NBP14单独应用无明显的抗肿瘤作用，与低剂量紫杉醇联合应用抗肿瘤作用的基础可能是：NBP14能够明显增加多药耐药肿瘤细胞株对紫杉醇的敏感性。 应用RT-PCR技术分析了多药耐药肿瘤细胞中常见的4种膜转运蛋白的基因(MDR1、MRP1、BCRP以及LRP)的表达情况，并进一步研究了NBP14对A549/Taxol多药耐药细胞株中MDR1及MRP1基因表达的调节作用。结果表明，HCT-8细胞中4种膜转运蛋白在mRNA水平上均有表达，MDR1及MRP1的表达量更高，可能是其多药耐药的主要机制；K//V与其敏感株KB细胞相比，4种多药耐药膜转运蛋白中有3种蛋白在转录水平表达增加，依次是MDR1、MRP1和LRP；与敏感株A549相比，A549/ Taxol细胞株中有2种膜转运蛋白的mRNA水平明显增高，它们分别是MDR1和MRP1。而MDR1在A549细胞株中几乎没有表达。这两种膜转运蛋白的表达量增加与其多药耐药特性密切相关。NBP14在5μmol/L浓度时，即可以显著降低MDR1基因的转录水平(P<0.05)：但在此浓度下没有降低MRP1基因的转录水平(P>0.05)。20gμmol/L NBP14即能够显著降低MDR1和MRP1 mRNA表达水平。这些结果表明，NBP14可以在转录水平上降低药泵膜转运蛋白的表达。因此，抑制药泵基因的转录也是NBP14逆转肿瘤细胞多药耐药的重要机理之一。 利用基因芯片技术研究了脑缺血状态下骨髓基质细胞分泌神经营养因子和生长因子的整体情况。通过手术建立大鼠大脑中动脉阻塞模型，脑缺血2-3天后，断头剥离缺血边缘区脑组织及正常大鼠相应部位的脑组织，加入无血清培养基制备相应的脑组织条件培养基。骨髓基质细胞在各种条件培养基培养一定时间后，观察细胞形态变化。并通过microarray技术检测骨髓基质细胞中合成神经营养因子与生长因子的情况。然后利用实时定量RT-PCR及荧光免疫组化技术验证microarray的实验结果。结果表明，与血清替代培养基和正常脑组织条件培养基培养的骨髓基质细胞相比，12h培养后，缺血脑组织条件培养基中培养的骨髓基质细胞由扁平的多角形变为细长的纤维状细胞。Microarray实验结果表明，共有44种神经营养及生长因子或其受体相关的基因在3种条件培养基中培养的骨髓基质细胞中均被检测到。与正常脑组织条件培养基相比，缺血脑组织条件培养基中培养的骨髓基质细胞有12个基因表达升高，其中包括7个神经营养因子及生长因子和5个受体基因。实时定量RT-PCR及荧光免疫组化证实这7种神经营养因子及生长因子中，有6种基因在缺血脑组织条件培养基中表达升高。脑源性神经营养因子(BDNF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、表皮生长因子(EGF)、胰岛素样生长因子1(IGF1)、血管内皮生长因子(VEGF)和神经生长因子(NGF)。结果表明，缺血脑组织条件培养基能够明显减少缺氧缺糖处理后的星形胶质细胞凋亡，增加细胞存活和细胞增殖。实时定量RT-PCR结果表明，脑缺血组织条件培养基能够明显增加缺氧缺糖处理后的星形胶质细胞中脑源性神经营养因子、碱性成纤维细胞生长因子、胶质细胞源性神经营养因子和血管内皮细胞生长因子等基因的表达。 以上研究结果均提示，移植到脑组织中的骨髓基质细胞类似于一个能够合成与分泌多种具有生物活性的小分子蛋白的生物工厂。脑缺血发生后，移植的骨髓基质细胞受到缺血微环境诱导，改变分泌模式，明显增加一些神经营养因子及生长因子的合成与分泌。这些因子能够明显减少星形胶质细胞凋亡，增加细胞存活与增殖，同时增加受损伤的星形胶质细胞分泌更多的神经营养因子与生长因子。这些因子又可以通过神经系统内源性修复机制来发挥保护神经元与内皮细胞的作用，从而促进神经功能的恢复。总之，缺血脑组织诱导移植的骨髓基质细胞分泌多种神经营养因子及生长因子可能是治疗作用的启动因素，通过保护脑实质中大量存在的星形胶质细胞而起到增强神经系统内源性修复的作用，这可能是骨髓基质细胞移植治疗作用的重要机制之一。