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关键词：
三磷酸腺苷,脂质体,正交设计,疏水性离子对,缺血心肌
发表时间：
2012-07-20 17:15:53
肉桂醛氧氟沙星酰腙诱导人肝癌SMMC_7721细胞凋亡的作用
华蓉 | -> | 1011| 0| 1.325458MB |喹诺酮衍生物,细胞凋亡,拓扑异构酶Ⅱ,线粒体膜电位
摘要: 为观察喹诺酮类化合物肉桂醛氧氟沙星酰腙化合物诱导人肝癌SMMC-7721 细胞凋亡的作用, 用不同
浓度的N-(3-苯亚丙烯基)-6-氟-1, 8-(2, 1-丙氧基)-7-(4-甲基哌嗪-1-基)-喹啉-4(1H)-酮-3-甲酰肼 (FQ16) 与SMMC-7721 细胞体外培养。MTT 法检测FQ16 对SMMC-7721 细胞的增殖抑制作用; Hoechst 33258/PI 双染荧光染色法、TUNEL 法及琼脂糖凝胶电泳检测细胞凋亡变化; 以pBR322 DNA 为底物, 采用琼脂糖凝胶电泳法测定FQ16 对人DNA 拓扑异构酶II 活性的影响; 高内涵活细胞成像系统测定细胞线粒体膜电位 (△ψm) 变化;RT-PCR 方法观察Bcl-2、Bax mRNA 的表达变化; Western blotting 方法测定caspase-9、caspase-8、caspase-3、p53、Bcl-2、Bax 蛋白表达。结果显示, FQ16 在0.625～10 μmol·L−1 的浓度范围能抑制细胞增殖, 呈时间、浓度依赖性; 各组FQ16 作用24 h 后, 细胞凋亡率显著高于对照组 (P < 0.05); 琼脂糖凝胶电泳可见凋亡细胞典型的梯状DNA 条带, 并伴有线粒体膜电位降低。与对照组比较, FQ16 能抑制DNA 拓扑异构酶II 的活性, 使细胞BaxmRNA 表达增高, Bcl-2 mRNA 表达水平下降, p53、Bax、caspase-9、caspase-3 蛋白表达量增加, 其中caspase-9、caspase-3 活性裂解片段显著增加, caspase-8 无变化, 而Bcl-2 蛋白表达水平下降。结果提示, 肉桂醛氧氟沙星酰腙能够抑制DNA 拓扑异构酶II 活性, 造成DNA 损伤并激活线粒体凋亡通路, 诱导人肝癌细胞凋亡。
浓度的N-(3-苯亚丙烯基)-6-氟-1, 8-(2, 1-丙氧基)-7-(4-甲基哌嗪-1-基)-喹啉-4(1H)-酮-3-甲酰肼 (FQ16) 与SMMC-7721 细胞体外培养。MTT 法检测FQ16 对SMMC-7721 细胞的增殖抑制作用; Hoechst 33258/PI 双染荧光染色法、TUNEL 法及琼脂糖凝胶电泳检测细胞凋亡变化; 以pBR322 DNA 为底物, 采用琼脂糖凝胶电泳法测定FQ16 对人DNA 拓扑异构酶II 活性的影响; 高内涵活细胞成像系统测定细胞线粒体膜电位 (△ψm) 变化;RT-PCR 方法观察Bcl-2、Bax mRNA 的表达变化; Western blotting 方法测定caspase-9、caspase-8、caspase-3、p53、Bcl-2、Bax 蛋白表达。结果显示, FQ16 在0.625～10 μmol·L−1 的浓度范围能抑制细胞增殖, 呈时间、浓度依赖性; 各组FQ16 作用24 h 后, 细胞凋亡率显著高于对照组 (P < 0.05); 琼脂糖凝胶电泳可见凋亡细胞典型的梯状DNA 条带, 并伴有线粒体膜电位降低。与对照组比较, FQ16 能抑制DNA 拓扑异构酶II 的活性, 使细胞BaxmRNA 表达增高, Bcl-2 mRNA 表达水平下降, p53、Bax、caspase-9、caspase-3 蛋白表达量增加, 其中caspase-9、caspase-3 活性裂解片段显著增加, caspase-8 无变化, 而Bcl-2 蛋白表达水平下降。结果提示, 肉桂醛氧氟沙星酰腙能够抑制DNA 拓扑异构酶II 活性, 造成DNA 损伤并激活线粒体凋亡通路, 诱导人肝癌细胞凋亡。
抗菌氟喹诺酮羧酸是临床常用的抗菌药物, 主要作用于DNA 回旋酶 (gyrase), 抑制细菌增殖[1],
此酶与真核生物的拓扑异构酶II (topoisomerase II,Topo II) 的活性部位序列有同源性[2], 部分抗菌氟喹诺酮羧酸对真核细胞增殖有较弱的抑制作用。此外,抗菌氟喹诺酮羧酸结构与蒽醌类抗肿瘤药物有相似性[3]。基于此, 人们试图把抗菌氟喹诺酮羧酸改造成为抗肿瘤氟喹诺酮药物。依据抗菌活性的构-效关系, 目前研究多集中于氟喹诺酮羧酸骨架喹啉环N-1和C-7 取代基的变化上, 并设计合成了二环氟喹诺酮、三环氟喹诺酮、四环氟喹诺酮、手性氟喹诺酮、类黄酮氟喹诺酮等化合物, 遗憾的是大量候选化合物存在体内活性与毒性相平行或生物相容性差、易代谢失活等问题, 未能进入临床评价[4]。研究发现, 抗菌氟喹诺酮羧酸分子中的C-3 位羧基对抗菌活性是必需的, 但对抗肿瘤活性并非必要, 可以被一些电子等排体如杂环或稠杂环取代[5, 6], 这为寻找新结构的抗肿瘤氟喹诺酮候选物提供了新思路。本课题组在寻找新的结构修饰途径方面, 有幸发现氟喹诺酮羧酸的C-3 羧基与许多酰腙类化合物结合, 具有潜在的抗肿瘤活性[7]。用此结构单元替代抗菌氟喹诺酮氧氟沙星分子结构的C-3 羧基, 合成了系列氧氟沙星C-3 酰腙衍生物, 得到一些具有抗肿瘤活性的化合物, 其IC50值均低于50 μmol·L−1, 其中肉桂醛氧氟沙星酰腙化合物N-(3-苯亚丙烯基)-6-氟-1, 8-(2, 1-丙氧基)-7-(4-甲基哌嗪-1-基)-喹啉-4 (1H)-酮-3-甲酰肼 (FQ16,图1) 活性最强, IC50 值达3.7 μmol·L−1, 具有进一步开发的潜力。本研究利用人肝癌细胞株 SMMC-7721,对该化合物抑制细胞增殖作用的机制进行了初步研究, 为进一步的开发和应用提供实验依据。
此酶与真核生物的拓扑异构酶II (topoisomerase II,Topo II) 的活性部位序列有同源性[2], 部分抗菌氟喹诺酮羧酸对真核细胞增殖有较弱的抑制作用。此外,抗菌氟喹诺酮羧酸结构与蒽醌类抗肿瘤药物有相似性[3]。基于此, 人们试图把抗菌氟喹诺酮羧酸改造成为抗肿瘤氟喹诺酮药物。依据抗菌活性的构-效关系, 目前研究多集中于氟喹诺酮羧酸骨架喹啉环N-1和C-7 取代基的变化上, 并设计合成了二环氟喹诺酮、三环氟喹诺酮、四环氟喹诺酮、手性氟喹诺酮、类黄酮氟喹诺酮等化合物, 遗憾的是大量候选化合物存在体内活性与毒性相平行或生物相容性差、易代谢失活等问题, 未能进入临床评价[4]。研究发现, 抗菌氟喹诺酮羧酸分子中的C-3 位羧基对抗菌活性是必需的, 但对抗肿瘤活性并非必要, 可以被一些电子等排体如杂环或稠杂环取代[5, 6], 这为寻找新结构的抗肿瘤氟喹诺酮候选物提供了新思路。本课题组在寻找新的结构修饰途径方面, 有幸发现氟喹诺酮羧酸的C-3 羧基与许多酰腙类化合物结合, 具有潜在的抗肿瘤活性[7]。用此结构单元替代抗菌氟喹诺酮氧氟沙星分子结构的C-3 羧基, 合成了系列氧氟沙星C-3 酰腙衍生物, 得到一些具有抗肿瘤活性的化合物, 其IC50值均低于50 μmol·L−1, 其中肉桂醛氧氟沙星酰腙化合物N-(3-苯亚丙烯基)-6-氟-1, 8-(2, 1-丙氧基)-7-(4-甲基哌嗪-1-基)-喹啉-4 (1H)-酮-3-甲酰肼 (FQ16,图1) 活性最强, IC50 值达3.7 μmol·L−1, 具有进一步开发的潜力。本研究利用人肝癌细胞株 SMMC-7721,对该化合物抑制细胞增殖作用的机制进行了初步研究, 为进一步的开发和应用提供实验依据。
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