海洋细菌抗胶质瘤活性物质的发现及生物活性研究

摘要

胶质瘤是最常见和死亡率最高的脑肿瘤，多位于脑功能区，手术切除极为困难，药物对胶质瘤的防治尤显重要。传统的第一代抗胶质瘤药和目前临床上唯一可单独用于胶质瘤治疗的金标药替莫唑胺均属于细胞毒类烷化剂，具有毒副作用大和耐药性等严重不足，临床上迫切需要具有新作用机制的抗胶质瘤新药物。海洋微生物的次级代谢产物是抗胶质瘤先导化合物的重要资源。
　　本论文从多种海洋来源的样品中分离得到了255株海洋细菌，以抑制胶质瘤细胞增殖为导向筛选获得了27株活性菌株;研究了其中5株放线菌(Streptomyces fradiae PTZ0025、Streptomyces sp.P11-23B、Pseudonocardia sp.HS7、Streptomyces sp.Q24和Streptomyces sp.P83B)的化学成分及其抗胶质瘤活性。
　　应用各种柱层析和HPLC，从这5株菌的培养物中分离到23个化合物，通过各种核磁共振谱、高分辨质谱、二级质谱和化学降解等相结合的方法鉴定了它们的化学结构，发现了8个新化合物，它们是:fradimycinA(2)、fradimycinB(3)、fradic acidA(5)、fradic acid B(6)、streptodepsipeptide P11A(8)、streptodepsipeptide P11B(9)、curvularin-7-O-α-D-glucopyranoside(12)和3-acetylamino-N-2-thienyl-propanamide(15)。
　　抗胶质瘤活性研究发现了18个化合物对胶质瘤细胞的增殖均有抑制作用，其中化合物7、8、12、13、21和22这6个活性化合物还可明显降低胶质瘤U87-MG细胞不同代谢途径关键酶的蛋白表达水平。非常有意义的是，这6个活性化合物分别是从可降低胶质瘤细胞葡萄糖消耗和乳酸生成的3株放线菌(Streptomyces sp.P11-23B、Pseudonocardia sp.HS7和Streptomyces sp.P83B)的培养物中获得，提示，以抑制胶质瘤增殖和影响胶质瘤细胞葡萄糖消耗和乳酸生成为导向发现目标活性化合物的意义和应用前景。
　　Streptodepsipeptide P11A(8)抗胶质瘤活性强、对正常胶质细胞毒性小，可诱导胶质瘤U87-MG细胞凋亡和阻滞胶质瘤U87-MG和U251细胞周期于G0/G1期。该化合物还可降低胶质瘤U87-MG细胞乳酸生成和选择性下调胶质瘤U87-MG细胞不同代谢途径的多个关键酶的蛋白表达水平，并促使胶质瘤细胞代谢向正常细胞主导的氧化磷酸化途径转变。因此，新化合物8作为抗肿瘤先导化合物具有进一步深入研究的价值。

目录

声明

致谢

摘要

插图和表格清单

1 绪论

1．1 胶质瘤治疗现状

1．2 化学药在胶质瘤治疗中的地位

1．3 海洋天然产物是抗肿瘤新药的巨大宝库

1．4 海洋细菌来源的抗胶质瘤化合物

2 实验仪器、材料及方法

2．1 化学成分研究的实验仪器和实验材料

2．1．1 实验仪器

2．1．2 实验材料

2．1．3 培养基配制

2．2 抗胶质瘤活性研究的实验仪器与材料

2．2．1 实验仪器

2．2．2 实验材料

2．2．3 主要试剂的配制

2．2．4 实验方法

3 活性细菌的筛选

3．1 海洋来源的细菌分离纯化

3．1．1 海洋沉积物来源的细菌分离纯化

3．1．2 海洋生物来源的细菌分离纯化

3．2 海洋细菌粗提物的获得

3．3 海洋细菌粗提物对胶质瘤细胞存活率的影响

3．4 海样细菌粗提物对胶质瘤细胞代谢的葡萄糖消耗和乳酸生成的影响

4 五种海洋细菌的化学成分及其抗胶质瘤活性的研究

4．1．1 海洋细菌Streptomyces fradiae PTZ0025的分离与鉴定

4．1．2 海洋细菌Streptomyces fradiae PTZ0025的扩大培养

4．1．3 海洋细菌Streptomyces fradiae PTZ0025化学成分的提取与分离

4．1．4 化合物1-6的结构解析

4．1．5 新化合物2-4的抗胶质瘤活性研究

4．2 海洋细菌Streptomyces sp．P11-23B化学成分及其抗胶质瘤活性的研究

4．2．1 海洋细菌Streptomyces sp．P11-23B的分离与鉴定

4．2．2 海洋细菌Streptomyces sp．P11-23B的扩大培养

4．2．4 海洋细菌Streptomyces sp．P11-23B化学成分的结构解析

4．2．5 化合物7-9的抗胶质瘤活性研究

4．3 海洋细菌Pseudonocardia sp．HS7化学成分的研究及其抗胶质瘤活性的研究

4．3．1 海洋细菌Pseudonocardia sp．HS7的分离和鉴定

4．3．3 海洋细菌PsP甜donocardia sp．HS7化学成分的提取与分离

4．3．4 化合物10-14的结构解析

4．3．5 化合物10-14和14a-14c的抗胶质瘤活性研究

4．4 海洋细菌Streptomyces sp．Q24化学成分及其抗胶质瘤活性的研究

4．4．1 海洋细菌Streptomyces sp．Q24的分离与鉴定

4．4．2 海洋细菌Streptomyces sp．Q24的扩大培养

4．4．3 海洋细菌Streptomyces sp．Q24化学成分的提取与分离

4．4．4 化合物15-20化学成分的结构解析

4．4．5 化合物15-20抗胶质瘤活性研究

4．5 海洋细菌Streptomyces sp．P83B化学成分及其抗胶质瘤活性的研究

4．5．1 海洋细菌Streptomyces sp．P83B的分离与鉴定

4．5．2 海洋细菌Streptomyces sp．P83B的扩大培养

4．5．3 海洋细菌Streptomyces sp．P83B化学成分的提取与分离

4．5．4 化合物21-23化学成分的结构解析

4．5．5 化合物21-23的抗胶质瘤活性研究

4．6 海洋抗胶质瘤活性物质对胶质瘤代谢酶的影响

4．6．1 关键酶表达信息明确的特征胶质瘤细胞株的确定

4．6．2 化合物8对胶质瘤细胞代谢关键酶的影响

4．6．3 化合物7、12、13、21和22对胶质瘤细胞代谢关键酶的影响

5 讨论和总结

5．1 临床上迫切需要抗胶质瘤新药物

5．2 肿瘤特征性代谢为新型抗胶质瘤药物的研究开辟了新途径

5．3 本论文的研究总结

参考文献

作者简介

附图