杨梅酮对人肝细胞癌变的化学预防及其抑制肝癌细胞的信号通道研究

膳食多酚广泛存在于水果、蔬菜、植物源性饮料（茶，红酒等）和补充剂中，是一类能够促进健康、预防慢性疾病包括癌症在内的膳食功能成分，加上安全、低毒等优点，已经被公认为最具潜力的化学预防物质。膳食多酚的化学预防机理主要是通过调节信号通道中和基因下游的蛋白或酶的表达来消除异源物或氧自由基等的致癌能力及抑制炎症相关蛋白的表达；膳食多酚对癌细胞具有抑制作用，基于它们能够抑制癌细胞生长、增殖或转移。膳食多酚对细胞的这种双面作用的具体机制还不清楚。杨梅酮是一种典型的膳食多酚物质，广泛存在于各类食品中，本课题的主要目的就是通过基因芯片和分子生物学先端分析方法研究杨梅酮分别对正常细胞和癌细胞的影响机理，通过比较分析总结规律，为多酚类物质在食品医药领域中的进一步应用奠定理论基础，帮助我们从全基因组、细胞因子网络、蛋白质组水平去全面评价膳食多酚对人类健康的促进作用，加快后基因组时代遗传信息的解读服务于人类的步伐。

杨梅酮和黄芩素均是已被广泛应用的可食性植物多酚，具有较强的化学预防作用，但其分子机理的认识不够阻碍了其进一步的应用和发展。本课题利用人类全基因组芯片及分子生物学先端分析方法研究了杨梅酮和黄芩素对HepG2细胞人类全基因组表达的影响及其化学预防作用的分子机理。研究发现：（1）杨梅酮和黄芩素均能显著影响HepG2细胞全基因组的表达，Gene Ontology和IPA软件分析发现一系列代谢酶的基因表达和多个与慢性疾病相关的典型信号通道均被显著影响，并且两种物质都可能对癌症和心血管疾病具有显著地调控作用；（2）其化学预防作用的分子机理为：杨梅酮和黄芩素能够在转录水平增强Nrf2的mRNA的表达（RT-PCR）；在转录后水平通过抑制Nrf2的泛素化、增强Nrf2的稳定性和促进Keap1的变性来增加Nrf2/Keap1的比例；在磷酸化水平通过直接结合部分蛋白激酶并增强其磷酸化活性等三个方面来促进Nrf2的核转录、增强ARE的转录活性和下游系列抗氧化蛋白的表达，从而激活Nrf2-Keap1-ARE抗氧化信号通道，以发挥其化学预防作用；（3）根据杨梅酮和黄芩素基因芯片数据的结果，我们以Nrf2为核心，构建了其对于HepG2细胞人类全基因组表达影响的分子网络图，这些能够帮助我们全面理解这两种物质的具有的化学预防功能的分子机理。此外，本课题还利用RAW264.7细胞模型研究了杨梅酮和黄芩素的消炎作用，发现它们均能抑制炎症蛋白COX-2和iNOS的表达，以及抑制部分细胞因子的分泌。综上所述，杨梅酮和黄芩素具有较显著的抗氧化和消炎的双重效果。本课题的研究成果为多酚类物质在食品、保健品、医药领域中的进一步应用奠定理论基础，并能帮助我们从全基因组和蛋白质组水平去全面评价和了解膳食多酚具有的多种生理功能。