海洋是生物进化的发源地,蕴藏着极其丰富的生物资源。近年来,随着人们对海洋资源认识的提高,以及现代生化技术在海洋药物研究中的应用,海洋天然药物的研发得以逐步深入;其中海鞘的研究得到了众多学者的高度重视,成为海洋天然药物研究的热点之一。20世纪80年代以来,科学家们从海鞘中发现了许多具有抗肿瘤、抗病毒、抗微生物、免疫调节以及生物催化等生理活性的物质,尤其以抗肿瘤活性物质最为引人注目,包括生物碱类、肽类、聚醚类化合物、萜类化合物、有机硫化合物等。我们在“九五”和“十五”期间开展了对海鞘抗肿瘤、抗病毒活性成分的研究,分离、提纯了多种活性物质,其中海鞘醇(5α,8α-环二氧-24-二甲基胆甾-6-烯-3β-醇,简称SC)是从我国优势海鞘品种-柄海鞘中分离提取的具有自主知识产权的先导化合物(专利号:ZL00128275.1),具有抗乙型肝炎病毒、抗肿瘤、调节小鼠免疫功能等作用。在原有的结构基础上,我们对SC进行了一系列的结构改良,筛选出海鞘醇衍生物002(结构式正在申请发明专利),并对其抗肿瘤作用及机制进行了初步研究。(一)海鞘醇衍生物002体外抗肿瘤作用的初步研究采用MTS法观察不同浓度的002对HepG2、A549和NIH3T3等细胞增殖的抑制作用;利用流式细胞术和凝胶电泳DNA Ladder检测002对HepG2、A549和NIH3T3等细胞凋亡的影响。结果表明,002对HepG2和A549的增殖有明显抑制作用,抑制率分别为73.67%和62.4%;在浓度为2.0μg/ml时,诱发HepG2和A549细胞的早期凋亡率分别为25.72%和25.46%。而对NIH3T3细胞无明显影响。这说明002对HepG2和A549细胞的增殖有较强抑制作用,且能促进二者的部分早期凋亡。(二)海鞘醇衍生物002动物模型体内抗肿瘤作用的初步研究选择Balb/c小鼠皮下接种S180瘤株及腹腔注射H22瘤株为模型,以环磷酰胺(CTX)为阳性对照,将002分高剂量(32mg/kg)和低剂量(16mg/kg)腹腔注射,阴性对照组注射溶媒玉米油。观察小鼠的体重增长、肝脾指数的变化、对肿瘤的抑制率、小鼠的生存期等指标。结果显示:002能有效抑制S180肿瘤生长,高、低剂量组的抑瘤率分别达54.58%和44.33%;延长荷瘤小鼠的存活期,高、低剂量组的生命延长率分别为51.55%和37.11%;增加小鼠的脾脏指数,不影响小鼠的正常生长。抑制肿瘤新生血管生成实验结果表明,002在剂量为4μg/鸡胚时,对鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)模型新生血管的生长有一定的抑制作用。(三)海鞘醇衍生物002抑瘤机制的初步探讨应用酶联免疫吸附实验检测小鼠血清中的VEGF和实体瘤组织中Caspase-3,8,9的活性,结果表明:002可降低VEGF的表达水平,但对Caspase-3,8,9的活性无明显影响。应用蛋白印迹(Western-blot)检测VEGF、P53、P21、Bcl-2抗体的水平(以β-Actin为内参照),P53表达量明显升高,VEGF、Bcl-2明显降低,P21无变化。提示002可能一方面通过促进抑癌基因P53的高表达而达到抑瘤作用,另一方面通过下调VEGF、Bcl-2的表达水平达到抑制肿瘤细胞的作用。