新型硒杂环化合物通过p53信号转导通路诱导肿瘤细胞凋亡的分子机制研究

细胞凋亡失控与肿瘤的发生和发展密切相关。利用凋亡调控机制寻找高效低毒、 作用机制明确的凋亡诱导剂已成为肿瘤防治的一个重要策略。因此，寻找新型有机硒化合物并研究其抗肿瘤活性和机制，是当今化学、生物及相关交叉学科的研究热点。本项目选择两种结构优化的小分子硒杂环化合物，以MCF-7乳腺癌和A375黑色素瘤细胞作为模型，研究p53信号通路在硒杂环化合物诱导的肿瘤细胞凋亡机制中的作用。重点检测p53的翻译后修饰，筛选特异性磷酸化和乙酰化氨基酸位点，鉴定激活p53信号通路的上游激酶，并用共聚焦免疫荧光技术观察p53的线粒体转位；通过Western blot及实时荧光定量PCR检测p53对其下游靶基因的调节作用；应用siRNA技术研究p53基因沉默对Caspase、Bcl-2及死亡受体家族蛋白、PARP等的影响，阐明p53信号通路与死亡受体凋亡途径和线粒体介导的凋亡途径的窜扰。

利用凋亡调控机制寻找高效低毒、 作用机制明确的凋亡诱导剂已成为肿瘤防治的一个重要策略。寻找新型有机硒化合物并研究其抗肿瘤活性和机制，是当今化学、生物及相关交叉学科的研究热点。本项目对硒杂环化合物进行结构优化，从中筛选出抗肿瘤活性更高、毒性更低的化合物。并以MCF-7乳腺癌和A375黑色素瘤细胞作为模型，研究了该类化合物对肿瘤细胞的作用机制及相应的信号转导通路，获得了许多有意义的数据。结果表明，有机硒能高效、选择性地抑制多种肿瘤细胞的增殖；Caspases活化、Bcl-2家族蛋白表达的改变、线粒体跨膜电位的消散和细胞氧化损伤均参与了细胞凋亡过程的调控。同时，我们发现p53信号通路参与了硒杂环化合物诱导肿瘤细胞凋亡的调控。重点的用Western blot法检测了不同凋亡相关蛋白的表达及翻译后修饰，筛选特异性磷酸化氨基酸位点，鉴定激活p53信号通路的上游激酶及下游靶基因，阐明了p53信号通路与死亡受体凋亡途径和线粒体介导的凋亡途径的窜扰。更有趣的，发现有机硒能显著的增强肿瘤细胞对常规抗肿瘤药物的敏感性。本课题研究成果为硒杂环化合物作为凋亡诱导剂及化疗增敏剂的应用提供科学依据。研究课题后续获得国家自然科学基金项目及教育部新世纪优秀人才支持计划等项目的资助。在ACS Nano、Inorg Chem、Dalton及Biomaterials等主流杂志发表论文25篇(引用约400次)，申报专利5项，国际专利1项，超过了预期的目标。