开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
拟研究的问题:探索青葙子中环肽类成分是否有抗肿瘤活性及不同肿瘤细胞对该类成分的敏感性比较,寻找具有抗肿瘤活性的物质。
采用的研究手段:将青葙子中分离得到的环肽类成分用质谱等方法确定结构后,细胞给药、培养后采用抗肿瘤体外实验(细胞MTT测试测定吸光度值换算)后比较药物对不同肿瘤细胞的增殖抑制率来筛选药物的抗肿瘤活性。
文献综述:众所周知,目前恶性肿瘤的治疗仍然是困扰人类的一个重大难题。在临床治疗中,手术、放疗及化疗成为治疗肿瘤的基本手段,但是却存在不良反应大、长期应用易产生耐药性等问题,这无疑给患者带来了不可避免的折磨和痛苦。近年来,因来源于天然植物的抗肿瘤药物具有高效低毒的特点而具有独特的优势与广阔的前景。天然药物抗肿瘤分子机制研究发现主要是1、诱导凋亡:肿瘤细胞的凋亡过程与多种基因直接密切相关。其中促进细胞凋亡作用的有Fas、Bax、p53等基因,凋亡抑制基因家族Bcl-2、c-mycd等。不仅仅单味中药能诱导细胞凋亡从而导致抗肿瘤作用,大量的试验和研究也证明了复合中药也同样有明显的效果。周喜汉等[2]的实验采用四甲基偶氮唑盐法检测肿瘤细胞抑制率,流式细胞仪检测肿瘤细胞凋亡率,半定量反转录-聚合酶链反应检测Fas 和Bax mRNA 的表达水平,结果证实了苦参碱可以诱导结肠癌SWlll6 的细胞凋亡,它的作用机制可能与上调Fas 和Bax mRNA 的表达有关系。2、抑制肿瘤端粒酶活性:端粒及端粒酶与恶性肿瘤的关系是目前肿瘤研究的热点之一。近年发现,端粒及端粒酶与恶性肿瘤的形成关系密切,90% 恶性肿瘤细胞中端粒酶活性呈阳性,而大多正常人体细胞中基本测不到端粒酶活性[3]。端粒酶的活性表达是细胞永生化或恶性化的重要标志[4]。端粒酶的激活使细胞无限增殖最终导致肿瘤的发生。因此,控制端粒酶活性是抗肿瘤机制之一。经大量的试验和研究证实,中药在抑制端粒酶活性方面有重要作用。3、抑制肿瘤细胞转移作用:在恶性肿瘤的治疗过程中,肿瘤转移成为主要障碍之一,对患者生命造成了严重威胁。所以,控制肿瘤细胞转移播散是决定患者愈后状态和生命质量的重要因素。林洪生等[5]研究发现,川芎嗪能够抑制肿瘤细胞和内皮细胞的黏附作用,抑制黏附因子表达,减小内皮细胞通透性,从而达到抗肿瘤转移的效果。4、增强机体免疫力:所有人都属于潜在的癌症患者,只不过大多数人身体内的癌细胞在免疫力的作用下处于被阻遏的状态。当机体免疫力在正常值以上时,癌症会藏匿于体内不被表现; 而当机体的免疫力在正常值以下,不能抵御恶性肿瘤细胞的侵袭时,癌细胞因为得到了有利于增殖的环境从而迅速生长并表现出来。因此,免疫防御等功能的失调是肿瘤发生、发展的重要条件。5、其他抗肿瘤机制中药的抗肿瘤作用机制复杂多样。中药还通过直接的细胞毒作用、影响肿瘤细胞膜作用、抗氧化作用、逆转肿瘤细胞的多药耐药性、对化疗不良反应的治疗作用等不同方式来发挥其抗肿瘤效果。
许多天然植物、动物中都发现了抗肿瘤成分并且具有开发前景,如罗宁等在皱瘤海鞘醇提物中发现了抗肿瘤活性、任佳丽发现五味子中五味子木质素对人乳腺癌细胞和肝癌细胞有明显抑制作用。[1]
近年来许多肽类化合物也被广泛应用于抗肿瘤的治疗中,如Kathleen M. Hehir[6]等研究从抗肿瘤蛋白中发现了一种潜在的抗肿瘤多肽,其具有抗肿瘤蛋白的大部分作用而且是抗血管生成、减少肿瘤负荷的小分子。Jing-Zi Liu[7]等针对天然多肽不稳定,容易失活等特点利用人工合成技术修饰合成人工多肽。Patriacute;cia O. Figueiredo [8]等从天然植物(在巴西常用来治疗肿瘤)中提取出两种环肽类成分以期后续研究。李洁诚[9]、陈萌[10]都关注于海洋里的天然肽类化合物前者通过体外体内抗肿瘤活性测试发现新的具有抗肿瘤活性药物,后者在天然环肽的基础上用人工合成的方法得到更稳定的环肽分子。其它天然植物中也发现了许多具有活性的肽类如坛紫菜中的木瓜蛋白酶水解肽[11]、黄盖鹅膏肽类毒素[12]等。2003年 Morita[13]等就在青葙子中发现了多种二环肽,通过体外、体内细胞实验发现部分具有抗肿瘤活性。
目前青葙子中新发现了两种环肽类成分,本课题旨在测试该环肽的抗肿瘤活性。
青葙子Qingxiangzi(CELOSIAE SEMEN)本品为苋科植物青葙L.的干燥成熟种子。秋季果实成熟时采割植株或摘取果穗,晒干,收集种子,除去杂质。性味归经:苦,微寒。归肝经。功能与主治:清肝泻火,明目退翳。用于肝热目赤,目生翳膜,视物昏花,肝火眩晕。[14]生于田野、路旁和荒地, 为旱地常见杂草。福建省、浙江省、广东省青葙植物资源丰富。[15]
一、化学成分研究
1、氨基酸 青葙子含有丰富的氨基酸,且种类较齐全必需氨基酸含量较高占总氨基酸含量的42.85 %。非必需氨基酸中谷氨酸含量最高, 谷氨酸具有多种重要生理功能,参与多种生理活性物质的合成, 对传递神经冲动, 维护脑及神经功能发挥重要作用。[16]
