鹅掌楸碱具有显著的抑菌、抗肿瘤、抗病毒等方面的药理活性。本论文以鹅掌楸碱及其金属配合物为研究对象,针对现代分子肿瘤学基础研究的三大领域:细胞周期调控,细胞凋亡和信号转导入手,深入研究其体外抗肿瘤活性及作用机制。本论文主要包括以下内容:1.简要概述鹅掌楸碱及其金属配合物的生物活性研究进展;概述细胞周期调控和细胞凋亡信号通路研究进展。并在此基础上阐述本文的选题意义和研究内容。2.通过MTT法对配体鹅掌楸碱及其金属配合物[Co2（LA）2Cl4（CH3OH）2]（1-Co）、[Rh（LA）C13CH3OH]（2-Rh）、[Ir（LA）C13CH3OH]（3-Ir）、[Sm（LA）2（NO3）3]（4-Sm）、[Eu（LA）2（NO3）3]（5-Eu）、[Pr（LA）2（NO3）3]（6-Pr）对8 种肿瘤细胞株（NCI-H460、T-24、MGC80-3、BEL-7404、Hep G2、HeLa229、MG-63、SK-OV-3）及人正常肝细胞株 HL-7702进行体外抗肿瘤活性的初步筛选,并计算求得对应IC50值,通过对比IC50值,发现1-Co对 NCI-H460、T-24、MGC80-3 细胞表现出较高的抑制作用,4-Sm、6-Pr 对 T-24、HeLa229细胞表现出较高的抑制作用,大部分金属配合物均表现出高于配体的抗肿瘤活性。并通过荧光倒置显微镜观察1-Co、4-Sm、6-Pr对T-24细胞形态的影响。3.通过流式细胞术检测1-Co及配体对NCI-H460、T-24、MGC80-3细胞周期的影响,4-Sm、6-Pr及配体对T-24、HeLa229细胞周期的影响,实验结果显示,1-Co、4-Sm、6-Pr使相应肿瘤细胞阻滞于S期且具有药物浓度依赖性,配体对周期阻滞作用不明显。通过Alexa Fluor?488和Hoechst33342双染实验,结果表明1-Co、4-Sm、6-Pr能通过影响相应肿瘤细胞DNA复制、细胞周期进行,抑制细胞增殖。4.选取抗肿瘤活性较好、对正常细胞对正常细胞毒性较低的1-Co,用其作用后的NCI-H460细胞株,利用基因芯片技术筛选出周期调控通路中差异表达的基因,从中挑选出变化显著的基因作为候选基因,再运用荧光定量RT-PCR技术对候选基因进行验证,并通过Western Blot实验检测其对DNA损伤及周期相关蛋白的影响。同时通过Western Blot实验检测1-Co对T-24、MGC80-3细胞株的DNA损伤及周期相关蛋白的影响。结果表明,荧光定量RT-PCR结果与基因芯片结果基本一致。1-Co对三株肿瘤细胞的作用机制具有相似性。1-Co能明显上调相应肿瘤细胞内p-ATM、p53、p21、p27、γH2AX蛋白的表达,下调c-Myc、CyclinA2的表达。1-Co对相应肿瘤细胞DNA造成损伤后,激活ATM激酶,活化的ATM进一步修饰p53,然后再促进CDK2抑制因子p21、p27的表达,进而抑制CDK2活性,从而阻碍CyclinA2/CDK2复合物的形成,最终激活ATM-p53-p21-CDK2通路,使细胞阻滞于S期。5.通过AnnexinV-FITC/P1双染、细胞内活性氧（ROS）水平变化、细胞内Ca2+水平变化、线粒体膜电位（JC-1）变化以及Caspase-3/8/9活性检测等实验,检测1-Co、4-Sm、6-Pr对相应肿瘤细胞凋亡的影响。结果表明,1-Co、4-Sm、6-Pr能使相应肿瘤细胞发生早期凋亡;使细胞内活性氧水平升高,钙离子释放,线粒体膜电位降低,膜通透性增强,进而诱导细胞凋亡;1-Co对相应肿瘤细胞Caspase-3/8/9的激活并不明显,4-Sm、6-Pr能够较明显的激活T-24细胞中的Caspase-3/8/9。说明1-Co诱导细胞凋亡的途径与线粒体有关,但经典的线粒体内源途径并不是其诱导细胞凋亡的主要途径;4-Sm、6-Pr通过线粒体内源性途经诱导细胞凋亡。6.再通过Western Blot分析手段从蛋白水平上研究1-Co对相应肿瘤细胞凋亡的作用机制。实验结果表明,1-Co通过下调Bcl-2/Bax比率,介导线粒体通路,诱导细胞凋亡;通过抑制Erk的活化,降低细胞核内转录调控因子c-Myc的表达量,介导Ras/Erk/Myc信号通路抑制细胞增殖;上调Caspase-12蛋白的表达量,介导内质网通路诱导细胞发生凋亡。多种凋亡途径相互关联,相互交错,最终诱导细胞凋亡。