由于对海洋生物资源的不断开发及利用，科研学者们在这十年当中逐步的发现了一些新型的具有抗癌作用价值的临床药物。比如海洋微生物类药物Eribulin就是一种通过抑制微管动力学起作用的化合物，它通过与癌细胞微管蛋白结合来抑制有丝分裂的发生，从而触发癌细胞凋亡机制发挥抗癌效应。本实验当中所运用的化合物SD118-2(结构式:C18H12N2O2)就是从深海沉积物中提取出来的，它除了具有抗菌的活性以外，在体外还能抑制多种癌细胞的增殖。第一部分SD118-2对人肝癌HepG2细胞增殖，周期和凋亡的影响目的：为了检测化合物SD118-2对肝癌细胞HepG2的增殖效应以及对细胞周期和凋亡的影响。实验方法：以正常的人类肝脏细胞L02为参照测定化合物SD118-2对人类肝癌细胞HepG2的半数抑制浓度IC50。通过计算IC50得出的结果为参考浓度作用于肝癌细胞，然后通过流式细胞分析仪检测细胞周期及细胞凋亡的情况。结果：MTT结果显示SD118-2作用于HepG2细胞48h后可明显抑制细胞增殖，其作用具有浓度依赖性,但对人正常肝细胞L02显示出较低的毒性，通过计算得到半数抑制浓度IC50为24.3μM，以此浓度为化合物的指导浓度用于HepG2细胞来检测后续的实验。流式细胞分析仪对细胞周期及细胞凋亡进行检测，结果显示化合物SD118-2对HepG2细胞周期的影响不明显，运用统计学方法处理后发现没有显著的统计学意义。而检测出的细胞凋亡数也不多，凋亡率不到7%。随后运用了透射电子显微镜技术对化合物作用HepG2后的形态学进行观察，发现为数不多的凋亡细胞，意外的发现在HepG2细胞质中有自噬体的存在，自噬体内还包含有残余的细胞器。结论：化合物SD118-2对细胞增殖具有明显的抑制作用，但对HepG2细胞周期的改变并不明显，对细胞凋亡的影响也不显著。化合物SD118-2通过其它作用方式来影响细胞的增殖效应。第二部分SD118-2诱导肝癌细胞HepG2产生自噬及对信号通路的影响目的：进一步研究化合物SD118-2诱导肝癌细胞HepG2产生自噬的过程，明确产生自噬的信号通路。实验方法：形态学方面是通过透射电子显微镜来观察自噬体的存在；生物化学方面是通过RT-PCR在mRNA水平检测自噬相关基因的表达；通过westernblotting技术在蛋白水平验证自噬相关蛋白的表达以及明确化合物SD118-2对自噬信号通路的影响。结果： SD118-2作用HepG2后通过电镜观察不同时间段的自噬溶酶体；在mRNA水平以Actin为内参，检测到了自噬相关基因Beclin1与LC3高度上调，并具有时间依赖性；在蛋白水平也证明了自噬相关蛋白Beclin1的高表达以及自噬特异性蛋白LC3-I向LC3-II的转化；在对自噬信号通路的研究中我们发现，以β-actin为内参，药物组与对照组相比，总的mTOR水平改变不明显，而磷酸化的mTOR、p-ERK1/2及Bcl-2都随着化合物作用时间的延长而减少。结论：SD118-2诱导HepG2细胞产生自噬是通过抑制MEK/ERK-mTOR信号通路和增强III型PI3K/Beclin1信号通路所产生的。第三部分3-MA抑制后SD118-2的生物学效应目的：通过运用特异性自噬抑制剂3-MA减少自噬后，观察化合物SD118-2作用HepG2后的效果。实验方法：western blotting检测添加3-MA后自噬蛋白的变化；通过流式细胞分析仪检测添加3-MA后对凋亡的影响；通过MTT法检测添加3-MA后细胞增殖情况。结果：添加自噬抑制剂3-MA后，凋亡的变化没有统计学意义；而蛋白水平的结果显示自噬特异性蛋白Beclin1的表达大幅度减弱，LC3-I向LC3-II的转化也减少了很多；MTT结果显示当添加3-MA后，细胞生存率增加，具有明显的统计学意义。结论：当运用自噬抑制剂3-MA后，凋亡率不稳定，这就说明了在本实验当中，化合物SD118-2作用于HepG2细胞诱导产生的自噬与凋亡之间没有直接关系。通过western blotting技术，我们证实了3-MA减弱了自噬相关蛋白的表达。MTT实验的结果说明了SD118-2诱导HepG2产生的自噬可以引起自噬性细胞死亡。综上所述，从深海沉积物中提取出来的化合物SD118-2在体外能抑制多种癌细胞的增殖。我们的研究发现化合物SD118-2作用于HepG2不引起明显的细胞凋亡，能使大部分幸存细胞诱导产生自噬，所被诱导产生的细胞自噬是通过抑制MEK/ERK-mTOR信号通路和增强III型PI3K/Beclin1信号通路活性所表达产生的。后期通过自噬抑制剂3-MA与化合物SD118-2联合运用，数据显示细胞生存率增加，进一步的验证了化合物SD118-2诱导HepG2细胞产生的自噬可以诱发自噬性细胞死亡。结论：海洋沉积物提取的化合物SD118-2通过诱导HepG2自噬性细胞死亡发挥抗癌作用。