走马胎三萜皂苷体内代谢产物的生物转化合成及抗肿瘤作用机制研究

With the surpport of youth nature science found of China, we have isolated and synthesized a series of triterpenoid saponins from Ardisia gigantifolia stapf.. The Structure–Activity Relationship against Cancer Cells was studied, LP3 showed the best anti-proliferative activity to MCF-7 and can effectively inhibits the tumor growth of tumor bearing mice. We identified a series of desugar metabolism components of LP3 by HPLC-MS. There is no such metabolites in this plant and it is imposible to obstain the metabolises from the blood of the rats. In this object, we aim to synthesize the active metabolites from LP3 (1.1% in Ardisia gigantifolia stapf.) by biotransformation methods . We also aim to investigate the antitumor actrivity of each metabolite by in vitro antitumor screening models and in vivo solid tumor models. In this case, we clarify the substance basis and action mechanism of the antitumor activity of Ardisia gigantifolia stapf..

通过上一青年基金项目对中药走马胎中三萜皂苷进行提取分离、结构修饰和构效关系研究，发现对乳腺癌活性最好的化合物为LP3。口服给药后，LP3能明显抑制裸鼠实体瘤的生长，通过HPLC-MS色谱法发现LP3的体内代谢活性成分为其一系列脱糖代谢产物而非原型，该类代谢产物在植物中未见报道，也很难从血液分离制备。本项目拟通过大量微生物及酶的筛选，寻找可以对走马胎皂苷LP3(走马胎药材中的含量达到1.1%)特异性酸水解的活性微生物及酶在体外进行体内药代谢产物的制备；利用体外抗肿瘤筛选模型和实体瘤抑制活性的方法，从多环节多靶点进行各个代谢产物的抗肿瘤活性,并深入进行作用机制研究，以解释走马胎三萜皂苷抗肿瘤的药效物质基础及作用机理。

筛选了14种酶和12种真菌，从走马胎植物叶和茎中分离得到放线菌37株，走马胎生长土壤中分离得到放线菌共计231株。通过筛选发现2种真菌，1种走马胎内中分离的放线菌和1种商品酶对LP3有水解活性。通过这些活性真菌或酶共转化得到包括代谢产物在内的9个转化产物，其中有4个为新化合物。. 对转化产物和走马胎中分离得到的三萜皂苷类化合物进行抗肿瘤活性筛选，总结构效关系，发现转化产物2对乳腺癌细胞增殖有很好的抑制作用，转化产物化合物18对HepG-2细胞活性较好。对化合物2和18进行体内外抗肿瘤活性的分子机制研究，以及初步的分子对接研究。. 转化产物化合物2可以通过线粒体凋亡途径来介导MCF-7，MDA-MB-231和SK-BR-3细胞3种人乳腺癌细胞的凋亡。化合物2主要通过死亡受体途径诱导MCF-7细胞凋亡。化合物2可以显著抑制MCF-7移植瘤裸鼠的肿瘤生长。通过计算模拟分子对接发现化合物2可以和TNF-α很好的对接，这进一步证明了化合物2的作用途径。另外化合物2能够和VEGFR对接成功说明VEGFR有可能是化合物2发挥抗乳腺癌作用的另一靶标。考察了化合物18对HepG-2凋亡和周期时相的影响，发现给药30molL-1组对细胞HepG-2的总凋亡率达到了74%，验证了此化合物的促凋亡作用；周期数据表明，其对肿瘤细胞株HepG-2的周期阻滞主要作用在S期。