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石榴是一种可供药食两用的植物,在我国栽培历史悠久,种植范围广、产毋大。石榴多酚在石榴果皮、果肉和种子中都具有较为丰富的含量,具有抗氧化、抗肿瘤和调节血脂等多种保健和药用功效,其中,石榴皮中多酚含量最高。目前,市场上石榴汁、石榴酒等产品深受广大消费者喜欢,而在这些产品加工过程中,占石榴重量20%-30%又富含多酚的果皮被大量丢弃,造成了资源浪费。为此,本研究首先选用石榴皮多酚作为试验材料,同时,对石榴皮多酚两大主要活性成分安石榴苷和石榴鞣花酸进行单体对比研究,探索其抗肿瘤活性,并进一步明确其抗肿瘤活性的主要活性形式及其分子机制。本研究采用细胞体外试验,选取处于对数期生长且状态良好的人肝癌HepG2细胞作为试验对象,以石榴皮多酚、安石榴苷和石榴鞣花酸为受试物,采用MTT法检测对细胞存活率影响;Hoechst 33258染色,倒置荧光显微镜观察对细胞形态影响;利用流式细胞仪检测分析HepG2细胞经受试物处理后的细胞周期分柿、凋亡情况和细胞中的活性氧水平变化;采用试剂盒检测法测定细胞凋亡相关蛋白Caspase-3/9的活性,同时用Western Blot免疫蛋白印迹法对p53、Bcl-2/Bax、Cyt-c和PARP的蛋白表达量进行了测定。主要研究结果如下:(1)石榴皮多酚具有明显的抗肿瘤活性,且呈现剂量依赖效应。MTT结果显示,石榴皮多酚对人肝癌细胞HepG2有明显的生长抑制作用,半数致死剂量IC50为266.90μg/mL;Hoechst 33258染色结果显示,石榴皮多酚能使细胞数量明显减少,染色质固缩,细胞严重形变;流式细胞仪分析结果显示,石榴皮多酚能将HepG2细胞的周期阻滞在S期,早期凋亡细胞数量显著增多。由此可知,石榴皮多酚对HepG2细胞的生长有显著的增殖抑制作用,其作用是通过阻滞细胞周期和促进细胞凋亡实现的。(2)研究了石榴皮多酚诱导HepG2细胞凋亡作用机制,发现经石榴皮多酚处理后,HepG2细胞内活性氧水平显著上升,线粒体膜电位下降,凋亡相关蛋白Cyt-c的表达量升高,Caspase-9和Caspase-3的活性升高,同时,促凋亡蛋白Bax与抑凋亡蛋白Bcl-2表达量比值显著升高,肿瘤抑制蛋白p53的表达量升高,细胞核内DNA修复酶PARP蛋白表达量降低,而其剪切产物的表达量升高。由此可知,石榴皮多酚诱导HepG2细胞凋亡的作用机制是其参与了细胞内线粒体凋亡通路。(3)石榴皮多酚的两大主要活性成安石榴苷和石榴鞣花酸均具有良好的抗肿瘤活性,呈剂量依赖效应,其对人肝癌细胞HepG2的半数抑制剂量分别为83。47μM和94.70μM,安石榴苷效果强于石榴鞣花酸;Hoechst 33258染色结果显示,安石榴苷和石榴鞣花酸均能使细胞发生形变,细胞核边聚,呈现出明显的凋亡形态。流式细胞仪检测结果显示,安石榴苷可将HepG2细胞周期阻滞在S期,而石榴鞣花酸则阻滞在G0/G1期,二者均能使进入晚期凋亡的细胞数量显著增多,显著促进了HepG2细胞凋亡。(4)对安石榴苷和石榴鞣花酸诱导HepG2细胞凋亡的分子机制研究表明,安石榴苷和石榴鞣花酸处理细胞后,细胞内活性氧水平上升,凋亡相关蛋白Caspase-9和Caspase-3的活性显著升高,由此推断,作为石榴皮多酚主要成分的安石榴苷和石榴鞣花酸诱导肝癌细胞凋亡的机制也是通过线粒体凋亡通路实现的。本研究较系统研究了石榴皮多酚及其主要活性成分安石榴苷和石榴鞣花酸的抗肿瘤活性和作用机制,对充分发掘石榴的食用保健作用及石榴皮的药用保健价值具有重要意义,为石榴及其副产物资源的深度加工利用和开发新型抗肿瘤药物提供了一定的理论基础。