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三氧化二砷(ATO)临床上被用作治疗复发难治的急性粒细胞白血病(APL)。然而,它可能会导致QT延长或者心律不齐,严重者会猝死。这促使研究人员开发与ATO有相似的抗癌效果且副作用较少的新的砷化合物。传统中药雄黄(As4S4)有效治疗一些癌症,比如血癌、皮肤癌、膀胱癌,结肠癌,且毒性较小。然而,雄黄因其溶解性过低导致其生物利用度低和毒性高,限制了在临床上的进一步应用。为了改善雄黄的溶解性,本实验室利用氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)对雄黄进行转化,获得了雄黄转化液(RTS)。尽管前期研究结果表明RTS是一个很有潜力的抗癌药物候选物,但是,它的抗癌活性机制及其毒性还有待深入研究。本研究利用实验室确定的最佳工艺条件获得RTS,通过对秀丽隐杆线虫ras过度激活突变体let60/ras(gf)活性检测,发现RTS能够明显下调ras过度激活的活性,空白组和转化工艺对照组对突变体let60/ras(gf)多阴门表型几乎无影响,且线虫体内砷摄入量与RTS下调ras基因过度激活的生物学活性呈正相关。相比之下,ATO处理组效果远低于雄黄转化液。这些结果表明RTS中的活性物质可能是一种不同的形式的砷。进一步地,RTS能够明显抑制Ras/MAPK信号通路上游因子lin-15(lf)多阴门表型,而对其下游因子mek/erk(gf),lin-31(gf)和lin-1(lf)多阴门表型几乎没有影响,表明液RTS对Ras/MAPK通路的作用位点在Ras下游,MEK的上游,对其通路的作用是机制依赖的,而不是非特异性的细胞毒作用。RTS可显著下调let60/ras,lin45/raf基因的表达,RAF抑制剂索拉非尼和RTS共同处理未能带来线虫let60/ras(gf)多阴门表型扭转为野生型的累积或协同效应,这提示RTS可能作用于lin45/raf。MEK抑制剂PD98059也不能增强RTS抑制线虫let60/ras(gf)突变体的多阴门表型支持前面得出的RTS对Ras/MAPK通路的作用位点在MEK上游的结论。RNAi lin45基因能够明显降低RTS对线虫多阴门表型的抑制作用,而RNAi mpk1基因对RTS抑制线虫多阴门表型几乎无影响,进一步佐证了 RTS下调ras过度激活的可能位点在lin45/raf。另外,RTS下调ras过度激活时明显增强了pmk1/p38,jnk1/jnk基因的表达,p38和JNK抑制剂明显抵消了 RTS对线虫let60/ras(gf)突变体多阴门表型的抑制;RNAi pmk1和jnk1基因也具有类似的作用,这说明p38和JNK/MAPK信号通路也参与RTS下调let60/ras过度激活的活性。与ATO相比,RTS有较高的LC50值,显示了较低的急性毒性;浓度范围为0.5-8μg/ml时,RTS不会导致三氧化二砷引起的咽泵速率减慢;浓度范围为0.8-12.8 μg/ml时,RTS不影响线虫体长发育和头部摆动能力且不会导致线虫后代数减少。总之,RTS在治疗浓度范围内(0.8-6.4 μg/ml)几乎不显示毒性。RTS急性处理诱导的生殖毒性结果表明:浓度为37.5 μg/ml的RTS能够明显减少这野生型线虫和let60/ras(gf)多阴门突变体线虫的后代数,且明显诱导它们性腺细胞的增殖阻滞及凋亡,但是浓度小于7.5 μg/ml时,对野生型线虫的后代数几乎没有影响,且不会诱导性腺细胞的增值阻滞和凋亡。进一步研究发现,在野生型背景的线虫RTS诱导其生殖毒性不仅依赖MAPK通路,还依赖p53通路。但在let60/ras(gf)突变体遗传背景下,RTS和ATO诱导其生殖毒性依赖MAPK通路,也可能依赖于p53通路。