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银杏叶具有敛肺、平喘、活血化瘀、止痛的功效,其提取物中含有的活性成分银杏内酯类成分对癌症的治疗作用及其肺癌一碳代谢调控作用是被关注的研究课题。为了掌握银杏叶提取物的药效物质基础,了解其对肺癌的代谢作用机制,本研究采用LC-MS/MS技术开展了银杏叶提取物化学成分分析,并结合网络药理学探讨其银杏内酯类成分具有的肺癌治疗潜力;进一步采用代谢组学方法,并结合细胞增殖实验,发现银杏内酯可通过调控一碳代谢通路抑制肺癌细胞的生长。本学位论文的研究内容主要包括以下四个部分:1、银杏叶提取物的化学成分及其功能分析首先,采用LC-MS/MS技术开展银杏叶提取物的化学成分分析,通过高分辨MS及MS/MS谱分析,结合标准品比对、数据库检索、文献比对以及质谱解析等,共发现并鉴定44个化学成分,包括31个黄酮类化合物,5个酯类化合物（包括银杏内酯A、B、C、白果内酯和尼泊金甲酯）以及8个有机酸类化合物（包括银杏酸、水杨酸、咖啡酸、香草酸和香豆素等）,其中15个化合物的结构经过标准品进行了确认。此外,通过网络药理学方法,预测银杏叶提取物中有28个成分可能具有肺癌治疗活性,其中10个与已鉴定成分一致（4个银杏内酯、5个黄酮类化合物和1个酚酸类化合物）;发现药物相似度（DL）值最高的为银杏内酯A、银杏内酯C和银杏内酯B,而白果内酯的口服生物利用度（OB）值最高,则推测银杏内酯类成分对肺癌的治疗具有一定的潜力。进一步通过这些活性成分的作用靶点和肺癌相关靶点,建立了“靶基因-疾病-药物-功效成分”网络,筛选出与脂质代谢、JNK/SAPK信号通路、MAPK信号通路及TNF信号通路等密切相关的20个关键靶基因。本结果提示,银杏叶提取物中的功效成分可能通过调控多条通路对肺癌产生影响,为后续银杏叶提取物中活性成分的代谢调控研究提供了分子基础。进一步对给药浓度的银杏叶提取物（GBE）和银杏内酯注射液（GLs）中上述四个银杏内酯类成分进行定量分析,为探讨银杏内酯对肺癌的治疗影响提供参考依据。2、银杏叶提取物及其活性成分对肺癌细胞生长增殖的影响研究在上述研究基础上,结合文献调研,本研究选择具有一定肺癌治疗潜力的4个银杏内酯类成分[银杏内酯A（GA）、银杏内酯B（GB）、银杏内酯C（GC）、白果内酯（BB）]为重点考察对象,通过CCK-8实验探究了 GBE和主成分为这4个银杏内酯类成分的GLs对A549肺癌细胞增殖活性的影响。结果发现GBE和GLs对A549肺癌细胞的增殖均具有显著的抑制作用,且呈现一定的浓度依赖性,半数致死浓度分别约为270μg/mL和150 μg/mL。结合定量结果得到 270 μg/mL 的 GBE 和 150 μg/mL 的 GLs 中的 GA、GB、GC、BB 的含量分别为 21.61 μg/mL、1.93 μg/mL、3.08 μg/mL、43.08 μg/mL 和 27.51 μg/mL、2.67 μg/mL、5.83 μg/mL、70.10 μg/mL。150 μg/mL 的 GLs 中 4 个银杏内酯含量均比270 μg/mL的GBE高,分析推断虽然GBE中其它成分和银杏内酯联合影响肺癌细胞的增殖,但提高4个银杏内酯的用量,特别是BB和GC,也能有效地抑制肺癌细胞的增殖。同时GA、GB、GC和BB对A549细胞的增殖也有一定抑制作用,但给药浓度达到100 μg/mL时,细胞存活率仍在50%以上。上述结果表明,银杏内酯类成分可抑制肺癌细胞的增殖,且4个银杏内酯联合作用的效果优于银杏内酯单体;该结果为银杏内酯类成分可用于治疗肺癌提供了有价值的参考依据。3、银杏内酯类成分对A549肺癌细胞的代谢调控研究本研究采用正、负离子检测模式的LC-MS分析方法,对给予GLs前后的A549肺癌细胞进行了非靶向代谢组学研究。通过多元统计分析,发现并鉴定了 54个差异代谢物,包括脂类、嘌呤以及氨基酸。代谢通路富集分析的结果表明,谷胱甘肽代谢、氨基酸代谢（包括色氨酸代谢、天冬氨酸和谷氨酸代谢、胱氨酸和蛋氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢以及氨基糖和核苷酸糖代谢）、脂类代谢（包括鞘脂代谢、甘油磷脂代谢）、嘌呤代谢和叶酸循环等均发生改变,其中嘌呤代谢和谷胱甘肽代谢的变化更为显著。因此,推断银杏内酯类成分主要通过调控一碳代谢通路影响A549肺癌细胞的增殖。4、银杏内酯类成分对A549肺癌细胞一碳代谢的调控研究本研究针对与肺癌密切相关的一碳代谢通路及其所含的21个代谢物,首先建立了基于LC-MS/MS技术的靶向代谢组学分析方法。通过比较GLs给药组和空白对照组的A549细胞提取物,发现有16个代谢物发生显著性变化,尤其是嘌呤、谷胱甘肽、四氢叶酸和腺苷类代谢物。结果表明,GLs可能抑制AHCY,导致腺苷的下调,S-腺苷蛋氨酸、S-腺苷高半胱氨酸和谷胱甘肽的上调,以应对ROS引起的氧化应激损伤,可以通过提高细胞免疫能力达到治疗肺癌的效果。还可能通过DHFR、MTHFD和MTHFR来调节叶酸循环,从而最终抑制A549细胞的生长和增殖。上述结果为揭示GLs类成分对A549肺癌细胞一碳代谢通路的调控作用提供了新的分子依据和理论参考。本研究通过结合网络药理学和代谢组学方法,发现GBE中的GLs可以抑制A549细胞的增殖。GLs对嘌呤代谢、GSH代谢和蛋氨酸循环等与一碳代谢相关的代谢途径具有显著的调节作用。一碳代谢的靶向研究表明,GLs可能通过抑制AHCY,引起SAM、SAH和GSH的上调,以应对ROS引起的氧化应激损伤,还可能通过DHFR、MTHFD和MTHFR来调节叶酸循环,从而最终抑制A549细胞的生长和增殖。